EP4247887A1 - Flammgeschützte, titandioxid enthaltende polycarbonat-zusammensetzungen - Google Patents

Flammgeschützte, titandioxid enthaltende polycarbonat-zusammensetzungen

Info

Publication number
EP4247887A1
EP4247887A1 EP21811060.9A EP21811060A EP4247887A1 EP 4247887 A1 EP4247887 A1 EP 4247887A1 EP 21811060 A EP21811060 A EP 21811060A EP 4247887 A1 EP4247887 A1 EP 4247887A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
weight
component
thermoplastic composition
composition according
graft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21811060.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rolf Wehrmann
Helmut Werner Heuer
Anke Boumans
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Covestro Deutschland AG
Original Assignee
Covestro Deutschland AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Covestro Deutschland AG filed Critical Covestro Deutschland AG
Publication of EP4247887A1 publication Critical patent/EP4247887A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L69/00—Compositions of polycarbonates; Compositions of derivatives of polycarbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/36—Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/41—Compounds containing sulfur bound to oxygen
    • C08K5/42—Sulfonic acids; Derivatives thereof
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2237—Oxides; Hydroxides of metals of titanium
    • C08K2003/2241—Titanium dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/30—Applications used for thermoforming
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C08L2205/035—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2207/00—Properties characterising the ingredient of the composition
    • C08L2207/32—Properties characterising the ingredient of the composition containing low molecular weight liquid component
    • C08L2207/324—Liquid component is low molecular weight polymer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2207/00—Properties characterising the ingredient of the composition
    • C08L2207/53—Core-shell polymer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/08—Mirrors

Definitions

  • the invention relates to flame-retardant, titanium dioxide-containing polycarbonate-based compositions with high reflection and good melt stability. Furthermore, the present invention relates to molded parts made from these compositions, for example for housing or housing parts or other elements in the EE and IT sector, e.g. for covers and switches for automotive interior lighting and in particular for reflectors of lighting units such as LEDs. Lamps or LED arrays.
  • CN 109867941 A describes a reflective polycarbonate material that contains titanium dioxide, a liquid silicone and other polymeric components.
  • TW 200743656 A discloses flame-retardant, halogen-free, reflective polycarbonate compositions which, in addition to titanium dioxide, contain inorganic fillers such as clay or silica and other organic components such as optical brighteners, perfluoroalkylene compounds and metal salts of aromatic sulfur compounds.
  • JP 2010138412 A describes flame-retardant polycarbonate compositions containing titanium dioxide, which contain silicone compounds, PTFE and inorganic components such as talc, mica or glass.
  • flame retardants usually has a negative effect on various properties such as the optical properties or the melt and processing stability.
  • Good flame retardant properties are required, particularly for use in the E/E sector, for example for reflectors in lighting units.
  • YI yellowness index
  • Optical brighteners that could be added, in turn, have the disadvantage that when used, they lead to a non-linear reflection curve, which can lead to a blue color cast in the material, which is perceived as annoying.
  • the object of the present invention was therefore titanium dioxide-containing, polycarbonate-based compositions with a flame retardancy of UL94 V-0 with a wall thickness of 1.80 mm, preferably 1.5 mm, good melt stability, demonstrated using the melt volume flow rate (MVR; Melt Flow Ratio, ISO 1133:2012-03), and nevertheless improved reflection and corresponding molded parts, the compositions should if possible have no significantly poorer flow behavior during processing when achieving the properties mentioned and if possible also without disturbing color cast should be.
  • MVR Melt Flow Ratio, ISO 1133:2012-03
  • the invention therefore relates to thermoplastic compositions containing
  • flame retardants selected from the group of alkali metal, alkaline earth metal or ammonium salts of aliphatic or aromatic sulfonic acid, sulfonamide or sulfonimide derivatives and combinations of these,
  • the components can also be mixtures of different representatives of the respective species, ie, for example, a mixture of different aromatic polycarbonates or a mixture of different flame retardants according to component C 2 .
  • all of the components contained in a composition according to the invention add up to 100% by weight.
  • the composition can contain other components, such as other additives in the form of component E.
  • the composition can also contain one or more other thermoplastics as blending partners (component F) which are not covered by any of components A to E.
  • Thermoplastic polymers that are suitable as blend partners and differ from components A and D are, for example, polystyrene, styrene copolymers, aromatic polyesters such as polyethylene terephthalate (PET), PET-cyclohexanedimethanol copolymer (PETG), polyethylene naphthalate (PEN), polybutylene terephthalate ( PBT) such as PMMA and copolymers with styrene such as transparent polystyrene acrylonitrile (PSAN), thermoplastic polyurethanes and/or polymers based on cyclic olefins (e.g. TOPAS®, a commercial product from Ticona).
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PMMA polybutylene terephthalate
  • PSAN transparent polystyrene acrylon
  • compositions very particularly preferably contain no further components, but instead the amounts of components A, B, C1, C2, D and, if appropriate, E, particularly in the preferred embodiments described, add up to 100% by weight. , i.e. the compositions consist of the components A, B, C1, C2, D, possibly E.
  • the components used can contain the usual impurities which, for example, result from their production processes. It is preferred to use components that are as pure as possible. It is also understood that these impurities can also be contained in a closed formulation of the composition.
  • compositions according to the invention are preferably used to produce moldings.
  • the compositions preferably have a melt volume flow rate (MVR) of from 3 to 40 cm 3 /(10 min), more preferably from 6 to 30 cm 3 /(10 min), even more preferably from 8 to 25 cm 3 /( 10 min), particularly preferably from 9 to 24 cm 3 /(10 min), determined according to ISO 1133:2012-3 (test temperature 300° C., mass 1.2 kg).
  • the invention also relates to improving the reflection, preferably determined according to ASTM E 1331-2015 with a layer thickness of 2 mm, of flame-retardant titanium dioxide-containing polycarbonate compositions containing components C1 and C2 by adding graft polymer of (meth) Acrylic acid (C 1 - to -C 8 ) alkyl ester on a graft base from the group of acrylate rubbers, particularly preferably from acrylic core / shell graft polymer based on butyl acrylate rubber, very particularly preferably from those with a shell based on polymethyl methacrylate .
  • the improvement in reflection refers to the corresponding compositions without such a graft polymer, preferably without an acrylic core/shell graft polymer based on butyl acrylate rubber (graft base), in particular with polymethyl methacrylate as the shell material.
  • an improvement in the yellowness index preferably determined according to ASTM E 313-15 (observer 10°/light type: D65) on sample plates with a layer thickness of 2 mm, is preferably also achieved.
  • ASTM E 313-15 observed 10°/light type: D65
  • the reference is the same as described above.
  • Component D not only brings about an improvement in reflection, but at the same time the degradation during compound manufacture is usually reduced and the melt is stabilized during the injection molding process, which represents an outstanding combination of effects.
  • the reflection of the compositions in which the reflection is improved even further by the addition of component D is preferably at least 95% before the addition of component D, determined according to ASTM E 1331-2015 with a layer thickness of 2 mm.
  • Polycarbonate in the sense of the invention is understood to mean both aromatic homopolycarbonates and aromatic copolycarbonates.
  • the polycarbonates can be linear or branched in a known manner. According to the invention, mixtures of polycarbonates can also be used.
  • compositions according to the invention contain, as component A, 50% by weight to 90.38% by weight of aromatic polycarbonate.
  • a proportion of at least 50% by weight of aromatic polycarbonate in the overall composition means, according to the invention, that the composition is based on aromatic polycarbonate.
  • the amount of aromatic polycarbonate in the composition is from 65.05% to 90.38%, more preferably from 78.08% to 88.86% by weight, with a single polycarbonate or a Mixture of several polycarbonates can be present.
  • the polycarbonates contained in the compositions are prepared in a known manner from dihydroxyaryl compounds, carbonic acid derivatives, optionally chain terminators and branching agents.
  • Aromatic polycarbonates are produced, for example, by reacting dihydroxyaryl compounds with carbonic acid halides, preferably phosgene, and/or with aromatic dicarboxylic acid dihalides, preferably benzenedicarboxylic acid dihalides, by the phase interface process, optionally using chain terminators and optionally using trifunctional or more than trifunctional branchers. Production via a melt polymerization process by reacting dihydroxyaryl compounds with, for example, diphenyl carbonate is also possible.
  • dihydroxyaryl compounds suitable for producing the polycarbonates are hydroquinone, resorcinol, dihydroxydiphenyls, bis(hydroxyphenyl)alkanes, bis(hydroxyphenyl)cycloalkanes, bis(hydroxyphenyl) sulfides, bis(hydroxyphenyl) ethers, bis( hydroxyphenyl) ketones, bis(hydroxyphenyl) sulfones, bis(hydroxyphenyl) sulfoxides, a-a'-bis(hydroxyphenyl)diisopropylbenzenes, phthalimidines derived from isatin or phenolphthalein derivatives, and their nucleus-alkylated, nucleus-arylated and nucleus-halogenated Links.
  • Preferred dihydroxyaryl compounds are 4,4'-dihydroxydiphenyl, 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane (bisphenol A), 2,4-bis(4-hydroxyphenyl)-2-methylbutane, 1,1-bis- (4-hydroxyphenyl)-p-diisopropylbenzene, 2,2-bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)propane, dimethyl bisphenol A, bis(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)methane, 2 ,2-bis(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)propane, bis(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)sulfone, 2,4-bis(3,5-dimethyl-4- hydroxyphenyl)-2-methylbutane, 1,1-bis(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-p-diisopropylbenzene and 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexane,
  • bisphenols are 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane (bisphenol A), 2,2-bis(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)propane, 1,1-bis(4 -hydroxyphenyl)cyclohexane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexane, 4,4'-dihydroxydiphenyl and dimethylbisphenol A and the bisphenols of the formulas (I), (II) and (III).
  • bisphenol A 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane
  • bisphenol A 2,2-bis(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)propane
  • 1,1-bis(4 -hydroxyphenyl)cyclohexane 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexane
  • 4,4'-dihydroxydiphenyl and dimethylbisphenol A 4,4'-dihydroxydiphenyl and dimethylbisphenol A
  • dihydroxyaryl compounds are described, for example, in US Pat. in DE 1 570 703 A, DE 2063 050 A, DE 2 036 052 A, DE 2 211 956 A and DE 3 832 396 A, in FR 1 561 518 A, in the monograph "H. Schnell, Chemistry and Physics of Polycarbonates , Interscience Publishers, New York 1964" and in JP 62039/1986 A, JP 62040/1986 A and JP 105550/1986 A.
  • Suitable carbonic acid derivatives are phosgene or diphenyl carbonate.
  • Suitable chain terminators that can be used in the production of the polycarbonates are monophenols.
  • suitable monophenols are phenol itself, alkylphenols such as cresols, p-tert-butylphenol, cumylphenol and mixtures thereof.
  • Preferred chain terminators are the phenols which are linear or branched, preferably unsubstituted, one or more times with C 1 - to C 30 - alkyl radicals, or substituted with tert-butyl. Particularly preferred chain terminators are phenol, cumylphenol and/or p-tert-butylphenol.
  • the amount of chain terminator to be used is preferably 0.1 to 5 mol %, based on moles of dihydroxyaryl compounds used in each case.
  • the chain terminators can be added before, during or after the reaction with a carbonic acid derivative.
  • Suitable branching agents are the trifunctional or more than trifunctional compounds known in polycarbonate chemistry, in particular those having three or more than three phenolic OH groups.
  • branching agents are 1,3,5-tri-(4-hydroxyphenyl)benzene, 1,1,1-tri-(4-hydroxyphenyl)ethane, tri-(4-hydroxyphenyl)phenylmethane, 2,4- bis-(4-hydroxyphenylisopropyl)-phenol, 2,6-bis-(2-hydroxy-5'-methyl-benzyl)-4-methylphenol, 2-(4-hydroxyphenyl)-2-(2,4-dihydroxyphenyl) -propane, tetra-(4-hydroxyphenyl)methane, tetra-(4-(4-hydroxyphenylisopropyl)phenoxy)methane and 1,4-bis-((4',4"-dihydroxytriphenyl)methyl)benzene and 3,3-bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)-2-oxo-2,3-dihydroindole.
  • the amount of any branching agents to be used is preferably 0.05 mol % to 2.00 mol %, based on moles of dihydroxyaryl compounds used in each case.
  • the branching agents can either be initially taken with the dihydroxyaryl compounds and the chain terminators in the aqueous-alkaline phase or, dissolved in an organic solvent, can be added before the phosgenation. In the case of the transesterification process, the branching agents are used together with the dihydroxyaryl compounds.
  • Particularly preferred polycarbonates are the homopolycarbonate based on bisphenol A, the copolycarbonates based on 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexane and 4,4'-dihydroxydiphenyl, and the copolycarbonates based on the two Monomers of bisphenol A and 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexane, and of the dihydroxyaryl compounds of the formulas (I), (II) and (III) in which R' is in each case C 1 - to C 4 -alkyl, aralkyl or aryl, preferably methyl or phenyl, very particularly preferably methyl, derived homo- or copolycarbonates, in particular with bisphenol A.
  • R 5 is hydrogen or C 1 - to C 4 - alkyl, C 1 - to C 3 -alkoxy, preferably hydrogen; methoxy or methyl,
  • R 6 , R 7 , R 8 and R 9 are each independently C 1 - to C 4 -alkyl or C 6 - to C 12 -aryl, preferably methyl or phenyl
  • Y represents a single bond, SO 2 -, -S-, -CO-, -O-, C 1 - to C 6 -alkylene, C 2 - to C 5 -alkylidene, C 6 - to C 12 -arylene, which optionally can be condensed with other aromatic rings containing heteroatoms or for a C 5 - to C 6 -cycloalkylidene radical which can be substituted one or more times by C 1 - to C 4 -alkyl, preferably for a single bond, -O-, isopropylidene or represents a C 5 - to C 6 -cycloalkylidene radical which may be mono- or polysubstituted by C 1 - to C 4 -alkyl,
  • V is oxygen, C 2 - to C 6 -alkylene or C 3 - to C 6 -alkylidene, preferably oxygen or C 3 - alkylene
  • Z is a C 1 - to C 6 -alkylene, preferably C 2 -alkylene,
  • 0 is an average number of repeating units of 10 to 500, preferably 10 to 100
  • m is an average number of repeating units of 1 to 10, preferably 1 to 6, more preferably 1.5 to 5. It is also possible to use diphenols in which two or more siloxane blocks of the general formula (1a) are linked to one another via terephthalic acid and/or isophthalic acid to form ester groups.
  • (Poly)siloxanes of the formulas (2) and (3) are particularly preferred where RI is hydrogen, C 1 - to C 4 -alkyl, preferably hydrogen or methyl and particularly preferably hydrogen,
  • R2 are each independently aryl or alkyl, preferably methyl
  • X is a single bond, -SO 2 -, -CO-, -O-, -S-, C 1 - to C 6 -alkylene, C 2 - to C 5 - alkylidene or C 6 - to C 12 -arylene, which may optionally be fused with other aromatic rings containing heteroatoms,
  • X preferably for a single bond, C 1 - to C 5 -alkylene, C 2 - to C 5 -alkylidene, C 5 - to C 12 - cycloalkylidene, -O-, -SO-, -CO-, -S-, -SO 2 - X particularly preferably represents a single bond, isopropylidene, C 5 - to C 12 -cycloalkylidene or oxygen, and very particularly preferably represents isopropylidene, n is an average number from 10 to 400, preferably 10 and 100, particularly preferably 15 to
  • 50 and m is an average number from 1 to 10, preferably from 1 to 6 and particularly preferably from 1.5 to 5.
  • the siloxane block can be derived from the following structure where a in formula (IV), (V) and (VI) is an average number of 10 to 400, preferably 10 to 100 and particularly preferably 15 to 50.
  • At least two identical or different siloxane blocks of the general formulas (IV), (V) or (VI) are linked to one another via terephthalic acid and/or isophthalic acid to form ester groups.
  • V is C3 -alkylene
  • R8 and R9 are methyl
  • W is C 3 -alkylene
  • m 1
  • R 5 is hydrogen or C 1 - to C 4 -alkyl, preferably hydrogen or methyl
  • R 6 and R 7 are each independently C 1 - bis C 4 alkyl, preferably methyl
  • o 10 to 500.
  • Copolycarbonates with monomer units of the formula (Ia) and in particular their preparation are described in WO 2015/052106 A2.
  • Copolycarbonates with monomer units of the formula (IV) and in particular also their production are described in WO 2015/052106 A2.
  • thermoplastic polycarbonates including the thermoplastic, aromatic polyester carbonates, preferably have weight-average molecular weights M w of from 15,000 g/mol to 40,000 g/mol, more preferably up to 34,000 g/mol, particularly preferably from 17,000 g/mol to 33,000 g/mol, in particular from 19,000 g/mol to 32,000 g/mol, determined by gel permeation chromatography, calibrated against bisphenol A polycarbonate standards using dichloromethane as eluent, calibration with linear polycarbonates (from bisphenol A and phosgene) of known molar mass distribution from PSS Polymer Standards Service GmbH , Germany, calibration according to the method 2301-0257502-09D (from 2009 in German) of Currenta GmbH & Co.
  • the eluent is dichloromethane.
  • component A is preferably used in the form of powders, granules or mixtures of powders and granules.
  • component B is preferably used in the form of powders, granules or mixtures of powders and granules.
  • compositions according to the invention contain 5% by weight to 20% by weight, preferably 8.0% by weight to 18.0% by weight, particularly preferably 10.0% by weight to 15.0% by weight, most preferably from 11.0% to 13.0% by weight titanium dioxide.
  • the titanium dioxide according to component B of the compositions according to the invention preferably has an average particle size D 50 , determined by means of scanning electron microscopy (STEM), of 0.1 to 5 ⁇ m, preferably 0.2 ⁇ m to 0.5 ⁇ m.
  • the titanium dioxide can also have a different particle size, for example an average particle size D 50 , determined by means of scanning electron microscopy (STEM), of >0.5 ⁇ m, approximately 0.65 to 1.15 ⁇ m.
  • the titanium dioxide preferably has a rutile structure.
  • the titanium dioxide used according to the invention is a white pigment, Ti(IV)O 2 .
  • colored titanium dioxides also contain significant amounts of elements such as Sb, Ni and Cr, resulting in a color impression other than “white”. It goes without saying that the white pigment titanium dioxide can also contain traces of other elements as impurities. However, these amounts are so small that the titanium dioxide does not acquire a color cast.
  • Suitable titanium dioxides are preferably those which are produced by the chloride process, made hydrophobic, specially after-treated and suitable for use in polycarbonate.
  • coated titanium dioxide it is also possible to use uncoated titanium dioxide or a mixture of both in compositions according to the invention.
  • the use of sized titanium dioxide is preferred.
  • titanium dioxide Possible surface modifications of titanium dioxide include inorganic and organic modifications. These include, for example, surface modifications based on aluminum or polysiloxane.
  • An inorganic coating may contain 0.0% to 5.0% by weight silica and/or alumina.
  • An organic based modification may contain from 0.0% to 3.0% by weight of a hydrophobic wetting agent.
  • the titanium dioxide preferably has an oil absorption number, determined according to DIN EN ISO 787-5:1995-10, of 12 to 18 g/100 g of titanium dioxide, more preferably of 13 to 17 g/100 g of titanium dioxide, particularly preferably of 13.5 up to 15.5 g/100 g titanium dioxide.
  • titanium dioxide with the standard designation R2 according to DIN EN ISO 591-1:2001-08, which is stabilized with aluminum and/or silicon compounds and has a titanium dioxide content of at least 96.0% by weight.
  • Such titanium dioxides are available under the brand names Kronos 2233 and Kronos 2230.
  • compositions according to the invention contain an anti-drip agent as component C1, which can be a mixture of several anti-drip agents.
  • the total amount of anti-drip agent (anti-drip agent) is 0.1% by weight to 0.8% by weight, in particular 0.10% by weight to 0.8% by weight, preferably 0.15% by weight. -% to 0.7% by weight, particularly preferably 0.4% by weight to 0.6% by weight, of at least one anti-drip agent.
  • a fluorine-containing polymer in particular polyolefin, is preferably used as the anti-dripping agent.
  • the fluorinated polyolefins used with particular preference as anti-dripping agents are of high molecular weight and have glass transition temperatures above -30° C., generally above 100° C., fluorine contents preferably from 65% by weight to 76% by weight, in particular from 70 to 76% by weight.
  • Preferred fluorinated polyolefins are polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, tetrafluoroethylene/hexafluoropropylene and ethylene/tetrafluoroethylene copolymers.
  • the fluorinated polyolefins are known (cf.
  • They can be prepared by known processes, for example by polymerizing tetrafluoroethylene in an aqueous medium with a catalyst which forms free radicals, for example sodium, potassium or ammonium peroxydisulfate at pressures of 7 to 71 kg/cm 2 and at temperatures of 0 to 200°C, preferably at temperatures from 20 to 100°C. Further details are described, for example, in US Pat. No. 2,393,967.
  • the density of the fluorinated polyolefins can be between 1.2 and 2.3 g/cm 3 , preferably 2.0 g/cm 3 to 2.3 g/cm 3 > determined according to ISO 1183-1 (2019- 09), the average particle size is between 0.05 and 1000 ⁇ m, determined by light microscopy or white light interferometry.
  • Suitable tetrafluoroethylene polymer powders are commercially available products and are available, for example, from DuPont under the trade name Teflon®.
  • Polytetrafluoroethylene (PTFE) or a PTFE-containing composition is particularly preferably used.
  • PTFE is commercially available in various product qualities. These include Hostaflon® TF2021 or PTFE blends such as Blendex® B449 (approx. 50% by weight PTFE and approx. 50% by weight SAN [from 80% by weight styrene and 20% by weight acrylonitrile] ) from Chemtura. Blendex® B449 is preferably used.
  • the compositions according to the invention contain one or more flame retardants selected from the group consisting of the alkali metal, alkaline earth metal or ammonium salts of aliphatic or aromatic sulfonic acid, sulfonamide or sulfonimide derivatives. It goes without saying that it can also be a combination of two or more such flame retardants. It is also understood that there can also be two or more representatives of one of the groups of compounds mentioned.
  • derivatives are understood here and elsewhere to mean compounds whose molecular structure has another atom or another atomic group in place of an H atom or a functional group, or in which one or more atoms/atomic groups have been removed. The parent connection is thus still recognizable.
  • Compositions according to the invention particularly preferably comprise one or more compounds selected from the group consisting of sodium or potassium perfluorobutane sulfate, sodium or potassium perfluoromethanesulfonate, sodium or potassium perfluorooctane sulfate, sodium or potassium 2,5-dichlorobenzene sulfate, sodium as flame retardants - or potassium 2,4,5-trichlorobenzenesulphate, sodium or potassium diphenylsulphonate, sodium or potassium 2-formylbenzenesulphonate, sodium or potassium (N-benzenesulphonyl)benzenesulphonamide or mixtures thereof.
  • Sodium or potassium perfluorobutane sulfate, sodium or potassium perfluorooctane sulfate, sodium or potassium diphenylsulfone sulfonate or mixtures thereof are preferably used.
  • Potassium perfluoro-1-butanesulfonate which is commercially available, inter alia as Bayowet® C4 from Lanxess, Leverkusen, Germany, is very particularly preferred.
  • the amounts of alkali metal, alkaline earth metal and/or ammonium salts of aliphatic or aromatic sulfonic acid, sulfonamide and sulfonimide derivatives in the composition are 0.02% by weight to 0.15% by weight, preferably 0.04% wt% to 0.12 wt%, more preferably 0.05 wt% to 0.10 wt% and most preferably 0.065 wt% to 0.08 wt%.
  • Component D Component D
  • compositions according to the invention contain 0.5% by weight to 4.0% by weight, preferably 0.8% by weight to 4.0% by weight, particularly preferably 1% by weight to 3.5% by weight. %, very particularly preferably 1.0% by weight to 3% by weight, in particular up to 3.0% by weight, of component D.
  • Component D is at least one graft polymer of (meth)acrylic acid (C 1 - to -C 8 ) alkyl ester on a graft base from the group of acrylate rubbers.
  • Component D is preferably one or more graft polymer(s) of
  • Methyl methacrylate alone or in a mixture with other monomers from the group of (meth)acrylic acid-(C 1 - to -C 8 )-alkyl esters, is more preferably used as monomer D.1.
  • the monomer D.1 is particularly preferably methyl methacrylate.
  • Suitable acrylate rubbers according to D.2 of the polymers D are preferably polymers of acrylic acid alkyl esters, optionally with up to 40% by weight, based on D.2, of other polymerizable, ethylenically unsaturated monomers.
  • the preferred polymerizable acrylic acid esters include C 1 - to C 8 -alkyl esters, for example methyl, ethyl, butyl, n-octyl and 2-ethylhexyl ester; Haloalkyl esters, preferably halo-C 1 - to -C 8 -alkyl esters such as chloroethyl acrylate and mixtures of these monomers.
  • crosslinking monomers with more than one polymerizable double bond can be copolymerized.
  • Preferred examples of crosslinking monomers are esters of unsaturated monocarboxylic acids having 3 to 8 carbon atoms and unsaturated monohydric alcohols having 3 to 12 carbon atoms, or saturated polyols having 2 to 4 OH groups and 2 to 20 carbon atoms, such as ethyl - englycol dimethacrylate, allyl methacrylate; polyunsaturated heterocyclic compounds such as trivinyl and triallyl cyanurate; polyfunctional vinyl compounds such as di- and trivinylbenzenes; but also triallyl phosphate and diallyl phthalate.
  • Preferred crosslinking monomers are allyl methacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, diallyl phthalate and heterocyclic compounds which have at least three ethylenically unsaturated groups.
  • Particularly preferred crosslinking monomers are the cyclic monomers triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, triacryloylhexahydro-s-triazine, triallylbenzenes.
  • the amount of crosslinked monomers is preferably from 0.02 to 5% by weight, in particular from 0.05 to 2% by weight, based on the graft base D.2.
  • graft base D.2 examples of preferred "other" polymerizable, ethylenically unsaturated monomers which, in addition to the acrylic acid esters, can be used to prepare the graft base D.2 are acrylonitrile, styrene, ⁇ -methylstyrene, acrylamide, vinyl C 1 -C 6 -alkyl ether, methyl methacrylate , butadiene.
  • Preferred acrylate rubbers as the graft base D.2 are emulsion polymers which have a gel content of at least 60% by weight.
  • Component D.2 is particularly preferably butyl acrylate rubber, very particularly preferably based on n-butyl acrylate.
  • the graft base D.2 preferably has an average particle size (d 50 value) of 0.05 to 10 ⁇ m, preferably 0.1 to 5 ⁇ m, particularly preferably 0.2 to 0.4 ⁇ m.
  • the average particle size d 50 is the diameter above and below which 50% by weight of the particles are in each case. It can be determined by means of an ultracentrifuge measurement (W. Scholtan, H. Lange, Colloid, Z. and Z. Polymere 250 (1972), 782-796).
  • the gel content of the graft base D2 is determined at 25° C. in a suitable solvent (M. Hoffmann, H. Kromer, R. Kuhn, Polymeranalytik I and II, Georg Thieme-Verlag, Stuttgart 1977).
  • the gel fraction of the graft base D.2 is preferably at least 20% by weight, in the case of graft bases D.2 produced in emulsion polymerization preferably at least 40% by weight (measured in toluene, M. Hoffmann, H. Krämer, R. Kuhn, Polymer analysis I and II, Georg Thieme-Verlag, Stuttgart 1977).
  • the graft bases D.2 generally have a glass transition temperature of ⁇ 10°C, preferably ⁇ 0°C, particularly preferably ⁇ -10°C.
  • the glass transition temperature is determined using dynamic differential thermal analysis (DSC) in accordance with the standard DIN EN 61006 (DIN EN 61006:2004-11) at a heating rate of 10 K/min with the definition of the T g as the midpoint temperature (tangent method).
  • the graft polymer composed of components D.1 and D.2 preferably has a core-shell structure, with component D.1 forming the shell (also referred to as the shell) and component D.2 forming the core (see, for example, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, VCH-Verlag, Vol. A21, 1992, page 635 and page 656).
  • the graft copolymers D are prepared by free-radical polymerization, for example by emulsion, suspension, solution or bulk polymerization, preferably by emulsion or bulk polymerization.
  • graft polymers D are also understood according to the invention as products which are obtained by (co)polymerization of the graft monomers in the presence of the graft base and are also obtained during work-up.
  • the weight-average molar weight of the graft polymers used as component D is preferably from 15,000 to 200,000 g/mol, particularly preferably from 80,000 to 150,000 g/mol, determined by light scattering in methylene chloride.
  • Component D has a melting range of 130°C to 150°C.
  • a particularly suitable component D is a core/shell graft polymer based on butyl acrylate rubber (butyl acrylate rubber as the graft base).
  • Polybutyl acrylate is the base of the core, the shell is preferably based on polymethyl methacrylate.
  • “Based” in this context is to be understood as meaning that it is the main material of the core or the shell, i.e. the material whose weight accounts for at least 50% by weight of the total material of the core or the shell matters. “Based” very particularly preferably means that the respective material is the material of the core or the shell.
  • Core/shell graft polymer based on butyl acrylate rubber, in particular with a shell based on polymethyl methacrylate, as a representative of component D can be present as component D alone or in a mixture with other suitable representatives of component D.
  • further additives are optional, preferably up to 10.0% by weight, more preferably 0.1% by weight to 6.0% by weight, particularly preferably 0.1% by weight to 3.0% by weight %, very particularly preferably 0.2% by weight to 1.0% by weight, in particular up to 0.5% by weight, of other customary additives (“further additives”).
  • the group of other additives does not include titanium dioxide, as this has already been described as component B.
  • the group of further additives does not include a flame retardant corresponding to component C2 and also no anti-drip agent according to component C1.
  • the group of further additives also does not include a graft polymer according to component D, ie no graft polymer of (meth)acrylic acid-(C 1 - to -C 8 )-alkyl ester on a graft base from the group of acrylate rubbers.
  • Such further additives as are usually added to polycarbonates are, in particular, heat stabilizers, antioxidants, mold release agents, UV absorbers, IR absorbers Component D various impact modifiers, antistatic agents, optical brighteners, fillers other than component B, flame retardants other than component C2, light scattering agents, hydrolysis stabilizers, compatibilizers and/or additives for laser marking, in particular in the amounts customary for polycarbonate-based compositions .
  • Such additives are described, for example, in EP-A 0 839 623, WO-A 96/15102, EP-A 0 500 496 or in “Plastics Additives Handbook”, Hans Zweifel, 5th Edition 2000, Hanser Verlag, Kunststoff. These additives can be added individually or as a mixture.
  • compositions according to the invention therefore preferably contain no carbon black, for example. Furthermore, an improvement in the reflection must be observed compared to such corresponding reference compositions, which differ from the composition according to the invention only in that they contain no impact modifier according to component D.
  • the additives are preferably selected from the group of heat stabilizers, antioxidants, mold release agents, flame retardants other than component C2, UV absorbers, IR absorbers, impact modifiers other than component D, antistatic agents, optical brighteners, fillers other than component B, light scattering agents, Hydrolysis stabilizers, transesterification inhibitors, compatibilizers and/or additives for laser marking. If additives are present, one or more of these additives can represent component E in a composition according to the invention.
  • Additives contained with particular preference are heat stabilizers.
  • Phosphorus-based stabilizers selected from the group consisting of phosphates, phosphites, phosphonites, phosphines and mixtures thereof are particularly suitable as thermal stabilizers. Mixtures of different compounds from one of these subgroups can also be used, for example two phosphites.
  • Phosphorus compounds with the oxidation number +III, in particular phosphines and/or phosphites, are preferably used as heat stabilizers.
  • thermal stabilizers are triphenylphosphine, tris-(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphite (Irgafos® 168), tetrakis-(2,4-di-tert-butylphenyl)-[1,1-biphenyl]- 4,4'-diylbisphosphonite, octadecyl 3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate (Irganox® 1076), bis-(2,4-dicumylphenyl)pentaerythritol diphosphite (Doverphos® S- 9228), bis(2,6-di-tert-butyl-4-methylphenyl)pentaerythritol diphosphite (ADK STAB PEP-36).
  • Irganox® 1076 bis-(2,4-dicumylphenyl)penta
  • Irganox® B900 mixture of Irgafos® 168 and Irganox® 1076 in a ratio of 4: 1 or Doverphos® S-9228 with Irganox® B900 or Irganox® 1076.
  • the heat stabilizers are preferably used in amounts up to 1.0% by weight, more preferably from 0.003% to 1.0% by weight, even more preferably from 0.005% to 0.5% by weight, especially preferably 0.01% by weight to 0.2% by weight.
  • Preferred additives are also special UV stabilizers which have the lowest possible transmission below 400 nm and the highest possible transmission above 400 nm.
  • Ultraviolet absorbers which are particularly suitable for use in the composition according to the invention are benzotriazoles, triazines, benzophenones and/or arylated cyanoacrylates.
  • Particularly suitable ultraviolet absorbers are hydroxybenzotriazoles, such as 2-(3',5'-bis-(1,1-dimethylbenzyl)-2'-hydroxyphenyl)benzotriazole (Tinuvin® 234, BASF SE, Ludwigshafen), 2-(2'-Hydroxy-5'-(tert.-octyl)-phenyl)-benzotriazole (Tinuvin® 329, BASF SE, Ludwigshafen), bis-(3-(2H-benzotriazolyl)-2-hydroxy-5- tert.-octyl)methane (Tinuvin® 360, BASF SE, Ludwigshafen), 2-(4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-5-(hexyloxy)-phenol
  • Particularly preferred special UV stabilizers are Tinuvin® 360, Tinuvin® 329, Tinuvin® 326, Tinuvin® 1600, Tinuvin® 312, Uvinul® 3030 and/or Hostavin B-Cap. Tinuvin® 329 and Tinuvin® 360 are very particularly preferred.
  • the composition preferably contains ultraviolet absorbers in an amount of up to 0.8% by weight, preferably 0.05% by weight to 0.5% by weight, more preferably 0.08% by weight. -% to 0.4% by weight, very particularly preferably 0.1% by weight to 0.35% by weight, based on the total composition.
  • compositions according to the invention can also contain phosphates or sulfonic acid esters as transesterification inhibitors.
  • Triisooctyl phosphate is preferably present as a transesterification inhibitor.
  • Triisooctyl phosphate is preferred in amounts of from 0.003% to 0.05%, more preferably from 0.005% to 0.04%, and most preferably from 0.01% to 0.03% by weight % by weight, based on the total composition.
  • impact modifiers other than component D are: other core-shell polymers such as ABS or MBS; Olefin-acrylate copolymers such as. B. Elvaloy® grades from DuPont; Silicone acrylate rubbers such. B. the Metablen® grades from Mitsubishi Rayon Co., Ltd. At least one selected from the group consisting of thermal stabilizers, mold release agents, antioxidants, impact modifiers other than component D is particularly preferably present as a further additive, in particular in an amount of 0 to 3% by weight. Mixtures of two or more of the aforementioned additives can also be present.
  • compositions according to the invention are preferably free from optical brighteners.
  • compositions according to the invention contain
  • flame retardants selected from the group of alkali metal, alkaline earth metal or ammonium salts of aliphatic or aromatic sulfonic acid, sulfonamide or sulfonimide derivatives and combinations of these,
  • a core/shell graft polymer based on butyl acrylate rubber (core) is more preferably present as the graft polymer of (meth)acrylic acid (C 1 -C 8 )alkyl ester on a graft base from the group of acrylate rubbers according to component D , especially one with a shell based on polymethyl methacrylate.
  • this is the only graft polymer contained in the composition according to component D.
  • compositions according to the invention particularly preferably contain no further components, but rather the compositions according to the invention consist of the components A to E mentioned.
  • At least one additive from the group consisting of thermal stabilizers and impact modifiers different from component D is very particularly preferably present in the compositions according to the invention. Additional additives from the group of further additives according to component E can also be present here, but do not have to be.
  • compositions according to the invention containing the components A to D and optionally E and optionally blending partners, is carried out using standard incorporation methods by bringing together, mixing and homogenizing the individual components, with the homogenization in particular preferably taking place in the melt under the action of shearing forces . against Likewise, the bringing together and mixing takes place before the melt is homogenized using powder premixes.
  • premixes of granules or granules and powders with components B, C1, C2, D, if appropriate E.
  • premixes which have been produced from solutions of the mixture components in suitable solvents, with the solution being homogenized if appropriate and the solvent then being removed.
  • components B to E of the compositions according to the invention can be introduced into the polycarbonate, optionally into the polycarbonate with a blend partner, by known processes or as a masterbatch.
  • masterbatches are preferred for introducing components B to E, individually or as a mixture.
  • composition according to the invention can be brought together, mixed, homogenized and then extruded in customary devices such as screw extruders (for example twin-screw extruders, ZSK), kneaders, Brabender or Banbury mills. After extrusion, the extrudate can be cooled and chopped up. Individual components can also be premixed and then the remaining starting materials can be added individually and/or also mixed.
  • a premix can also be brought together and mixed in the melt in the plasticizing unit of an injection molding machine.
  • the melt is transferred directly into a shaped body.
  • compositions according to the invention can be processed in a customary manner on customary machines, for example on extruders or injection molding machines, to give any shaped articles, such as for example films, sheets or bottles.
  • compositions or moldings from the compositions appear “radiant white” to the observer.
  • the molded parts are preferably produced by injection molding, extrusion or from a solution in a casting process.
  • compositions according to the invention are suitable for producing multilayer systems.
  • the polycarbonate-containing composition is applied in one or more layer(s) to a molded article made of a plastic or itself serves as a substrate layer to which one or more further layers are applied.
  • the up bringing can happen at the same time as or immediately after the shaping of the shaped body, for example by back-injecting a film, coextrusion or multi-component injection molding.
  • it can also be applied to the finished shaped base body, for example by lamination with a film, overmoulding of an existing shaped body or by coating from a solution.
  • compositions according to the invention are for the production of components in the lighting sector, such as reflectors or parts of reflectors for lamps, in particular LED lamps or LED arrays, in the automotive sector, for example for panels, switches, headlight reflectors or frames, and for Suitable for the manufacture of frames or frame parts or housing or housing parts in the EE (electrical/electronics) and IT sectors. Due to the very good reflection values, the compositions according to the invention are preferably used for the production of reflectors.
  • compositions according to the invention consisting of the compositions according to the invention or comprising - e.g. in the case of multi-component injection molding - these, including the molded parts which represent a layer of a multi-layer system or an element of an above-mentioned component or are such a component, from (“consisting of") these compositions according to the invention are also the subject of this application.
  • the compositions according to the invention can also be used in the form of filaments, as granules or powder as a material in 3D printing.
  • compositions according to the invention apply--insofar as applicable--to the use according to the invention as well.
  • the polycarbonate-based compositions described in the examples below were produced by compounding on a ZE 25 extruder from Berstorff with a throughput of 10 kg/h.
  • the melt temperature was 275°C. a) raw materials
  • Component A-1 Linear polycarbonate based on bisphenol A with a melt volume flow rate MVR of 19 cm 3 /(10 min) (according to ISO 1133:2012-03, at a test temperature of 300°C and a load of 1.2 kg), containing 250 ⁇ m triphenylphosphine as component E1.
  • Component A-2 Linear polycarbonate in powder form based on bisphenol A with a melt volume flow rate MVR of 19 cm 3 /(10 min) (according to ISO 1133:2012-03, at a test temperature of 300°C and 1, 2 kg load).
  • Component B Kronos 2230 titanium dioxide from Kronos Titan GmbH, Leverkusen.
  • Component C1 Blendex® B449 (about 50% by weight PTFE and about 50% by weight SAN [from 80% by weight styrene and 20% by weight acrylonitrile]) from Chemtura Corporation. anti-drip agent.
  • Component C2 potassium perfluoro-1-butanesulfonate, commercially available as Bayowet® C4 from Lanxess AG, Leverkusen, Germany, CAS no. 29420-49-3.
  • Component D Paraloid EXL2300 from Dow.
  • Acrylic core/shell graft polymer made from methyl methacrylate (shell) and butyl acrylate rubber (core, grafting base).
  • Component El triphenylphosphine, commercially available from BASF SE, Ludwigshafen.
  • Component E2 Tinuvin 329, UV stabilizer with a benzotriazole structure, commercially available from BASF SE, Ludwigshafen.
  • Component E3 Epoxidized soybean oil ("Sojaöl D65”) from Avokal GmbH, Wuppertal, with an acid number ⁇ 0.5 mg KOH/g, determined using DIN EN ISO 2114:2006-11, an oxirane value (epoxide oxygen ES, calculated from the epoxide number EEW, indicates how many grams of oxygen are contained in 100 g of oil; EEW determined according to DIN EN 1877-1:2000-12) of ⁇ 6.3 g O 2 /100 g.
  • epoxide oxygen ES calculated from the epoxide number EEW, indicates how many grams of oxygen are contained in 100 g of oil; EEW determined according to DIN EN 1877-1:2000-12
  • triacylglycerols which are a mixture of triesters of glycerol with oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, palmitic acid and/or stearic acid.
  • melt volume flow rate was determined in accordance with ISO 1133:2012-03 (mainly at a test temperature of 300° C., mass 1.2 kg) using the Zwick 4106 device from Zwick Roell.
  • MVR value was measured after 20 minutes of preheating (IMVR20'). This is a measure of melt stability under increased thermal stress.
  • the ash content was determined in accordance with DIN 51903:2012-11 (850°C, hold for 30 minutes).
  • the total reflectance spectrum was measured using a spectrophotometer based on the ASTM E 1331-04 standard. From the transmission or reflection spectrum obtained in this way, the visual transmission Ty (according to illuminant D65, observer 10°) or the visual reflection Ry (according to illuminant D65, observer 10°) were calculated in accordance with ASTM E 308-08. This also applies to the color values L*a*b*.
  • the thickness of the specimens was 2 mm.
  • Gloss was determined according to ASTM D 523-14.
  • the yellowness index (YI) was determined according to ASTM E 313-10 (observer: 10°/illuminant: D65).
  • the thickness of the specimens was 2 mm.
  • the flammability of the tested samples was also assessed and classified according to UL94.
  • specimens measuring 125 mm x 13 mm x d(mm) were produced, with the thickness d corresponding to the smallest wall thickness in the intended application.
  • a VO classification means that the flame will self-extinguish after a maximum of 10 s. Burning dripping does not occur. An afterglow after the second flaming occurs for a maximum of 30 s.
  • the Vicat softening point VST/B50 as a measure of heat resistance was determined in accordance with ISO 306:2013 on test specimens measuring 80 mm x 10 mm x 4 mm with a stamp load of 50 N and a heating rate of 50°C/h using the device Coesfeld Eco 2920 from Coesfeld Materialtest.
  • the combination of flame retardant salt and anti-drip agent provides an effective flame retardant combination to achieve a UL 94 V0 classification as low as 1.5mm (V-5 versus V-1, V-3).
  • component D which brings about a significant improvement in reflection and a noticeable improvement in the yellowness index, does not have a negative effect on the flame retardant properties, but a UL94 V0 classification can still be achieved at 1.5 mm
  • the combination of flame retardant salt and anti-drip agent provides an effective flame retardant combination to achieve a UL 94 V0 classification from as little as 1.5mm.
  • component D which brings about a significant improvement in reflection and a noticeable improvement in the yellowness index, does not have a negative effect on the flame retardant properties, but a UL94 V0 classification can still be achieved at 1.5 mm (comparison of V -9 with E-10 and V-11 with E-12).
  • the combination of flame retardant salt and anti-drip agent provides an effective flame retardant combination to achieve a UL 94 V0 classification from as little as 1.5mm.
  • component D which brings about a significant improvement in reflection and a noticeable improvement in the yellowness index, does not have a negative effect on the flame retardant properties, but a UL94 V0 classification can still be achieved at 1.5 mm (comparison of V -13 with
  • the combination of flame retardant salt and anti-drip agent provides an effective flame retardant combination to achieve a UL 94 V0 classification at just 1.8 mm (V-0).
  • component D which brings about a significant improvement in reflection and improvement in the yellowness index, does not have a negative effect on the flame retardant properties, but a UL94 V0 classification can still be achieved at 1.8 mm (E-8, E-19, E-21, E-22 and E-24). Even with the addition of a UV absorber (V-23 and E-24), the V0 classification is retained.
  • the addition of component D causes an improvement in reflection and a significant stabilization of the melt, recognizable by the lower MVR and IMVR, each compared to the corresponding settings without component D.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

Beschrieben sind Titandioxid-haltige thermoplastische Zusammensetzungen auf Basis von Polycarbonat mit hoher Reflexion, denen zur weiteren Verbesserung der Reflexion mindestens ein Pfropfpolymerisat von (Meth)Acrylsäure-(C1- bis -C8)-Alkylester auf einer Pfropfgrundlage aus der Gruppe der Acrylat-Kautschuke zugesetzt ist, insbesondere eines mit Kem-Schale-Struktur auf Basis von Butylacrylat.

Description

Flammgeschützte, Titandioxid enthaltende Polycarbonat-Zusammensetzungen
Gegenstand der Erfindung sind flammgeschützte, Titandioxid enthaltende Polycarbonat-basierte Zusammensetzungen mit hoher Reflexion und guter Schmelzestabilität. Weiterhin betrifft die vor- liegende Erfindung Formteile aus diesen Zusammensetzungen, etwa für Gehäuse bzw. Gehäusetei- le oder sonstige Elemente im EE- und IT-Bereich, z.B. für Blenden und Schalter für die Automobi- linnenbeleuchtung und insbesondere für Reflektoren von Beleuchtungseinheiten wie LED-Lampen oder LED-Arrays.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, Kunststoffen wie Polycarbonat Titandioxid hinzuzufügen, um die Reflexion zu verbessern.
CN 109867941 A etwa beschreibt ein reflektierendes Polycarbonat-Material, welches Titandioxid, ein flüssiges Silicon und weitere polymere Bestandteile enthält.
Weiterhin ist eine Vielzahl von Flammschutzmitteln bekannt, die für Polycarbonat geeignet sind und dem Kunststoffmaterial für Anwendungen im EE- und IT- Bereich bevorzugt zugesetzt wer- den.
TW 200743656 A offenbart flammgeschützte, halogenfreie, reflektierende Polycarbonatzusam- mensetzungen, die neben Titandioxid anorganische Füllstoffe wie Ton oder Silica sowie weitere organische Komponenten wie optische Aufheller, Perfluoralkylenverbindungen und Metallsalze von aromatischen Schwefelverbindungen enthalten.
JP 2010138412 A beschreibt flammgeschützte Titandioxid-haltige Polycarbonatzusammensetzun- gen, die Silikonverbindungen, PTFE und anorganische Bestandteile wie Talk, Glimmer oder Glas enthalten.
Es besteht für Bauteile, z.B. für Reflektoren, eine Nachfrage nach Zusammensetzungen mit immer höherer Reflexion, um die eingesetzte Energie so gut wie möglich zu nutzen. Gleichzeitig sind häufig gute Flammschutzeigenschaften gewünscht, da die Zusammensetzungen mit hoher Reflexi- on üblicherweise im E/E- oder Automobil-Bereich zum Einsatz kommen.
Der Zusatz von Flammschutzmitteln aber wirkt sich üblicherweise negativ auf diverse Eigenschaf- ten aus wie beispielsweise auf die optischen Eigenschaften oder die Schmelze- und Verarbeitungs- stabilität. Gerade für den Einsatz im E/E-Bereich, zum Beispiel für Reflektoren von Beleuchtungs- einheiten, werden gute Flammschutzeigenschaften gefordert.
Mangelnde Verarbeitungsstabilität und damit direkt verbunden ein Polycarbonatabbau führen zu einem Anstieg des Yellowness-Indexes (YI), was sich negativ auf die Reflexion auswirkt. Optische Aufheller, die zugesetzt werden könnten, haben wiederum den Nachteil, dass sie bei Ein- satz zu einer nicht-linearen Reflexionskurve fuhren, was zu in einem blauen Farbstich des Materi- als fuhren kann, der als störend empfunden wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, Titandioxid-haltige, Polycarbonat-basierte Zu- sammensetzungen mit einer Flammwidrigkeit von UL94 V-0 bei 1,80 mm Wandstärke, bevorzugt bei 1,5 mm, einer guten Schmelzestabilität, demonstriert anhand der Schmelze-Volumenfließrate (MVR; Melt Flow Ratio, ISO 1133:2012-03), und trotzdem verbesserter Reflexion sowie entspre- chende Formteile bereitzustellen, wobei die Zusammensetzungen bei Erzielung der genannten Ei- genschaften möglichst kein signifikant schlechteres Fließverhalten bei der Verarbeitung aufweisen sollten und möglichst auch ohne störenden Farbstich sein sollten.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass Pfropfpolymerisate von (Meth)Acrylsäure-(C1- bis -C8)-Alkylester auf einer Pfropfgrundlage aus der Gruppe der Acrylat-Kautschuke, insbesondere acrylisches Kern/Schale-Pfropfpolymerisat basierend auf Butylacrylat-Kautschuk, zu einer Verbes- serung der Reflexion bei flammgeschützten, Titandioxid-haltigen Zusammensetzungen fuhren. Gleichzeitig ist grundsätzlich ein positiver Effekt auf den Yellowness-Index zu beobachten. Dabei wird das Fließverhalten der Zusammensetzungen nicht signifikant beeinflusst und die gute Verar- beitbarkeit im Spritzguss bleibt erhalten. Überraschenderweise bleiben auch bei Einsatz von Flammschutzmitteln die Flammschutzeigenschaften, ermittelt nach UL94, nahezu unverändert erhalten.
Gegenstand der Erfindung sind daher thermoplastische Zusammensetzungen, enthaltend
A) 50 bis 90,38 Gew.-% aromatisches Polycarbonat,
B) 5 bis 20 Gew.-% Titandioxid, C1) 0,1 bis 0,8 Gew.-% Antitropfmittel,
C2) 0,02 bis 0,15 Gew.-% Flammschutzmittel, ausgewählt aus der Gruppe der Alkali-, Erdalkali- oder Ammoniumsalze von aliphatischen oder aromatischen Sulfonsäure-, Sulfonamid- oder Sulfonimidderivaten und Kombinationen aus diesen,
D) 0,5 bis 4 Gew.-% Pfropfpolymerisat von (Meth)Acrylsäure-(C1- bis -C8)-Alkylester auf einer Pfropfgrundlage aus der Gruppe der Acrylat-Kautschuke,
E) 0 bis 10 Gew.-% ein oder mehrere weitere Additive.
Es versteht sich, dass „bis“ den jeweils genannten Grenzwert, einschließlich seines Rundungsberei- ches, einschließt. Ebenso versteht sich, dass es sich bei den Komponenten auch um Mischungen verschiedener Vertreter der jeweiligen Spezies handeln kann, also z.B. eine Mischung unterschied- licher aromatischer Polycarbonate oder eine Mischung unterschiedlicher Flammschutzmittel gemäß Komponente C2. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung beziehen sich die angegebenen Gew.-% der Komponenten A, B, C1, C2, D und ggf. E - soweit nicht explizit anders angegeben - jeweils auf das Gesamtge- wicht der Zusammensetzung. Es versteht sich, dass sämtliche in einer erfindungsgemäßen Zusam- mensetzung enthaltenen Komponenten zusammen 100 Gew.-% ergeben. Die Zusammensetzung kann neben den Komponenten A, B, C1, C2 und D weitere Komponenten, etwa weitere Additive in Form der Komponente E, enthalten. Auch kann die Zusammensetzung einen oder mehrere weitere Thermoplasten als Blendpartner (Komponente F) enthalten, welche durch keine der Komponenten A bis E abgedeckt sind.
Als Blendpartner geeignete, von den Komponenten A und D verschiedene, thermoplastische Poly- mere sind beispielsweise Polystyrol, Styrol-Copolymere, aromatische Polyester wie Polyethylen- terephthalat (PET), PET-Cyclohexandimethanol-Copolymer (PETG), Polyethylennaphthalat (PEN), Polybutylenterephthalat (PBT), wie PMMA sowie Copolymere mit Styrol wie z.B. transpa- rentes Polystyrolacrylnitril (PSAN), thermoplastische Polyurethane und/oder Polymere auf Basis von zyklischen Olefinen (z.B. TOPAS®, ein Handelsprodukt der Firma Ticona). Bevorzugt werden diese Blendpartner in Konzentrationen von 0,5 Gew.-% bis 10 Gew.-% eingesetzt.
Ganz besonders bevorzugt enthalten die vorbeschriebenen Zusammensetzungen aber keine weite- ren Komponenten, sondern die Mengen der Komponenten A, B, C1, C2, D und ggf. E, insbesonde- re in den beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen, ergänzen sich zu 100 Gew.-%, d.h. die Zusammensetzungen bestehen aus den Komponenten A, B, C1, C2, D, ggf. E.
Es versteht sich, dass die eingesetzten Komponenten übliche Verunreinigungen, die beispielsweise aus ihren Herstellungsprozessen herrühren, enthalten können. Es ist bevorzugt, möglichst reine Komponenten einzusetzen. Es versteht sich weiterhin, dass diese Verunreinigungen auch bei einer geschlossenen Formulierung der Zusammensetzung enthalten sein können.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen werden vorzugsweise zur Herstellung von Formtei- len verwendet. Die Zusammensetzungen weisen bevorzugt eine Schmelze-Volumenfließrate (MVR) von 3 bis 40 cm3/(10 min), weiter bevorzugt von 6 bis 30 cm3/(10 min), noch weiter bevor- zugt von 8 bis 25 cm3/(10 min), besonders bevorzugt von 9 bis 24 cm3/(10 min), bestimmt nach ISO 1133:2012-3 (Prüftemperatur 300°C, Masse 1,2 kg), auf.
Gegenstand der Erfindung ist auch die Verbesserung der Reflexion, vorzugsweise bestimmt gemäß ASTM E 1331-2015 bei einer Schichtdicke von 2 mm, von flammgeschützten Titandioxid-haltigen Polycarbonat-Zusammensetzungen, enthaltend die Komponenten C1 und C2, durch den Zusatz von Pfropfpolymerisat von (Meth)Acrylsäure-(C1- bis -C8)-Alkylester auf einer Pfropfgrundlage aus der Gruppe der Acrylat-Kautschuke, besonders bevorzugt von acrylischem Kern/Schale- Pfropfpolymerisat basierend auf Butylacrylat-Kautschuk, ganz besonders bevorzugt von solchem mit einer Schale basierend auf Polymethylmethacrylat. Die Verbesserung der Reflexion bezieht sich auf die entsprechenden Zusammensetzungen ohne ein solches Pfropfpolymerisat, bevorzugt ohne acrylisches Kern/Schale-Pfropfpolymerisat basierend auf Butylacrylat-Kautschuk (Pfropf- grundlage), insbesondere mit Polymethymethacrylat als Schalenmaterial. Es wird bevorzugt zu- dem auch eine Verbesserung des Yellowness-Index, bevorzugt bestimmt nach ASTM E 313-15 (Beobachter 10° / Lichtart: D65) an Musterplatten mit einer Schichtdicke von 2 mm, erzielt. Auch hier ist die Referenz dieselbe wie vorstehend beschrieben. Komponente D bewirkt nicht nur eine Verbesserung der Reflexion, sondern gleichzeitig wird i.d.R. auch der Abbau bei der Compound- herstellung verringert und die Schmelze während des Spritzgussprozesses stabilisiert, was eine herausragende Kombination von Effekten darstellt.
Die Reflexion der Zusammensetzungen, bei denen die Reflexion durch den Zusatz der Komponen- te D noch weiter verbessert wird, beträgt vor dem Zusatz der Komponente D bevorzugt mindestens 95 %, bestimmt nach ASTM E 1331-2015 bei einer Schichtdicke von 2 mm.
Die als bevorzugt, besonders bevorzugt etc. für die Zusammensetzung genannten Merkmale gelten selbstverständlich auch in Hinblick auf die erfindungsgemäße Verwendung.
Die einzelnen Bestandteile der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind im Folgenden noch näher erläutert:
Komponente A
Unter „Polycarbonat“ im erfindungsgemäßen Sinne werden sowohl aromatische Homopolycarbo- nate als auch aromatische Copolycarbonate verstanden. Dabei können die Polycarbonate in bekann- ter Weise linear oder verzweigt sein. Erfindungsgemäß können auch Mischungen von Polycarbona- ten verwendet werden.
Erfindungsgemäße Zusammensetzungen enthalten als Komponente A 50 Gew.-% bis 90,38 Gew.- % aromatisches Polycarbonat. Ein Anteil von mindestens 50 Gew.-% aromatischem Polycarbonat an der Gesamtzusammensetzung bedeutet erfindungsgemäß, dass die Zusammensetzung auf aro- matischem Polycarbonat basiert. Vorzugsweise beträgt die Menge des aromatischen Polycarbonats in der Zusammensetzung 65,05 Gew.-% bis 90,38 Gew.-%, weiter bevorzugt 78,08 Gew.-% bis 88,86 Gew.-%, wobei ein einzelnes Polycarbonat oder eine Mischung mehrerer Polycarbonate vor- liegen kann. Die Herstellung der Polycarbonate, die in den Zusammensetzungen enthalten sind, erfolgt in bekannter Weise aus Dihydroxyarylverbindungen, Kohlensäurederivaten, gegebenenfalls Kettenabbrechern und Verzweigern.
Einzelheiten der Herstellung von Polycarbonaten sind in vielen Patentschriften seit etwa 40 Jahren niedergelegt. Beispielhaft sei hier auf Schnell, "Chemistry and Physics of Polycarbonates", Poly- mer Reviews, Volume 9, Interscience Publishers, New York, London, Sydney 1964, auf D. Freitag, U. Grigo, P.R. Müller, H. Nouvertne, BAYER AG, "Polycarbonates" in Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Volume 11, Second Edition, 1988, Seiten 648-718 und schließlich auf U. Grigo, K. Kirchner und P.R. Müller "Polycarbonate" in Becker/Braun, Kunststoff-Handbuch, Band 3/1, Polycarbonate, Polyacetale, Polyester, Celluloseester, Carl Hanser Verlag München, Wien 1992, Seiten 117 bis 299 verwiesen.
Die Herstellung aromatischer Polycarbonate erfolgt z.B. durch Umsetzung von Dihydroxyarylver- bindungen mit Kohlensäurehalogeniden, vorzugsweise Phosgen, und/oder mit aromatischen Dicar- bonsäuredihalogeniden, vorzugsweise Benzoldicarbonsäuredihalogeniden, nach dem Phasengrenz- flächenverfahren, gegebenenfalls unter Verwendung von Kettenabbrechern und gegebenenfalls unter Verwendung von trifunktionellen oder mehr als trifunktionellen Verzweigern. Ebenso ist eine Herstellung über ein Schmelzepolymerisationsverfahren durch Umsetzung von Dihydroxyarylver- bindungen mit beispielsweise Diphenylcarbonat möglich.
Für die Herstellung der Polycarbonate geeignete Dihydroxyarylverbindungen sind beispielsweise Hydrochinon, Resorcin, Dihydroxydiphenyle, Bis-(hydroxyphenyl)-alkane, Bis-(hydroxyphenyl)- cycloalkane, Bis-(hydroxyphenyl)-sulfide, Bis-(hydroxyphenyl)-ether, Bis-(hydroxyphenyl)- ketone, Bis-(hydroxyphenyl)-sulfone, Bis-(hydroxyphenyl)-sulfoxide, a-a'-Bis-(hydroxyphenyl)- diisopropylbenzole, Phthalimidine, abgeleitet von Isatin- oder Phenolphthaleinderivaten, sowie deren kemalkylierte, kemarylierte und kemhalogenierte Verbindungen.
Bevorzugte Dihydroxyarylverbindungen sind 4,4'-Dihydroxydiphenyl, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)- propan (Bisphenol A), 2,4-Bis-(4-hydroxyphenyl)-2-methylbutan, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-p- diisopropylbenzol, 2,2-Bis-(3-methyl-4-hydroxyphenyl)-propan, Dimethyl-Bisphenol A, Bis-(3,5- dimethyl-4-hydroxyphenyl)-methan, 2,2-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-propan, Bis-(3,5- dimethyl-4-hydroxyphenyl)-sulfon, 2,4-Bis-(3 ,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-2-methylbutan, 1,1- Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-p-diisopropylbenzol und 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-3,3,5- trimethylcyclohexan, sowie die Bisphenole (I) bis (III) in denen R‘ jeweils für C1- bis C4-Alkyl, Aralkyl oder Aryl, bevorzugt für Methyl oder Phenyl, ganz besonders bevorzugt für Methyl, steht. Besonders bevorzugte Bisphenole sind 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan (Bisphenol A), 2,2-Bis- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-propan, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan, 1,1-Bis-(4- hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan, 4,4'-Dihydroxydiphenyl und Dimethyl-Bisphenol A sowie die Bisphenole der Formeln (I), (II) und (III).
Diese und weitere geeignete Dihydroxyarylverbindungen sind z.B. in US 3 028 635 A, US 2 999 825 A, US 3 148 172 A, US 2 991 273 A, US 3 271 367 A, US 4 982 014 A und US 2 999 846 A, in DE 1 570 703 A, DE 2063 050 A, DE 2 036 052 A, DE 2 211 956 A und DE 3 832 396 A, in FR 1 561 518 A, in der Monographie "H. Schnell, Chemistry and Physics of Polycarbonates, Inter- science Publishers, New York 1964" sowie in JP 62039/1986 A, JP 62040/1986 A und JP 105550/1986 A beschrieben.
Im Fall der Homopolycarbonate wird nur eine Dihydroxyarylverbindung eingesetzt, im Fall der Copolycarbonate werden mehrere Dihydroxyarylverbindungen eingesetzt.
Geeignete Kohlensäurederivate sind beispielsweise Phosgen oder Diphenylcarbonat.
Geeignete Kettenabbrecher, die bei der Herstellung der Polycarbonate eingesetzt werden können, sind Monophenole. Geeignete Monophenole sind beispielsweise Phenol selbst, Alkylphenole wie Kresole, p-tert.-Butylphenol, Cumylphenol sowie deren Mischungen.
Bevorzugte Kettenabbrecher sind die Phenole, welche ein- oder mehrfach mit C1- bis C30- Alkylresten, linear oder verzweigt, bevorzugt unsubstituiert, oder mit tert-Butyl substituiert sind. Besonders bevorzugte Kettenabbrecher sind Phenol, Cumylphenol und/oder p-tert-Butylphenol.
Die Menge an einzusetzendem Kettenabbrecher beträgt bevorzugt 0,1 bis 5 Mol-%, bezogen auf Mole an jeweils eingesetzten Dihydroxyarylverbindungen. Die Zugabe der Kettenabbrecher kann vor, während oder nach der Umsetzung mit einem Kohlensäurederivat erfolgen.
Geeignete Verzweiger sind die in der Polycarbonatchemie bekannten tri- oder mehr als trifunktio- nellen Verbindungen, insbesondere solche mit drei oder mehr als drei phenolischen OH-Gruppen.
Geeignete Verzweiger sind beispielsweise 1,3,5-Tri-(4-hydroxyphenyl)-benzol, 1,1,1-Tri-(4- hydroxyphenyl)-ethan, Tri-(4-hydroxyphenyl)-phenylmethan, 2,4-Bis-(4-hydroxyphenylisopropyl)- phenol, 2,6-Bis-(2-hydroxy-5'-methyl-benzyl)-4-methylphenol, 2-(4-Hydroxyphenyl)-2-(2,4- dihydroxyphenyl)-propan, Tetra-(4-hydroxyphenyl)-methan, Tetra-(4-(4-hydroxyphenylisopropyl)- phenoxy)-methan und 1,4-Bis-((4',4"-dihydroxytriphenyl)-methyl)-benzol und 3,3-Bis-(3-methyl- 4-hydroxyphenyl)-2-oxo-2,3-dihydroindol.
Die Menge der gegebenenfalls einzusetzenden Verzweiger beträgt bevorzugt 0,05 Mol-% bis 2,00 Mol-%, bezogen auf Mole an jeweils eingesetzten Dihydroxyarylverbindungen. Die Verzweiger können entweder mit den Dihydroxyarylverbindungen und den Kettenabbrechern in der wässrig alkalischen Phase vorgelegt werden oder in einem organischen Lösungsmittel gelöst vor der Phosgenierung zugegeben werden. Im Fall des Umesterungsverfahrens werden die Ver- zweiger zusammen mit den Dihydroxyarylverbindungen eingesetzt.
Besonders bevorzugte Polycarbonate sind das Homopolycarbonat auf Basis von Bisphenol A, die Copolycarbonate auf Basis von 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan und 4,4'- Dihydroxydiphenyl sowie die Copolycarbonate auf Basis der beiden Monomere Bisphenol A und 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan, sowie von den Dihydroxyarylverbindungen der Formeln (I), (II) und (III) in denen R‘ jeweils für C1- bis C4-Alkyl, Aralkyl oder Aryl, bevorzugt für Methyl oder Phenyl, ganz besonders bevorzugt für Methyl, steht, abgeleitete Homo- oder Copolycarbonate, insbesondere mit Bisphenol A.
Bevorzugt sind auch Copolycarbonate, zu deren Herstellung Diphenole der allgemeinen Formel (la) eingesetzt wurden: wobei
R5 für Wasserstoff oder C1- bis C4- Alkyl, C1- bis C3 -Alkoxy, vorzugsweise für Wasserstoff; Me- thoxy oder Methyl, steht,
R6, R7, R8 und R9 jeweils unabhängig voneinander für C1- bis C4-Alkyl oder C6- bis C12-Aryl, vor- zugsweise für Methyl oder Phenyl stehen, Y für eine Einfachbindung, SO2-, -S-, -CO-, -O-, C1- bis C6-Alkylen, C2- bis C5-Alkyliden, C6- bis C12-Arylen, welches gegebenenfalls mit weiteren Heteroatome enthaltenden aromatischen Ringen kondensiert sein kann oder für einen C5- bis C6-Cycloalkylidenrest, der ein- oder mehrfach mit C1- bis C4-Alkyl substituiert sein kann, bevorzugt für eine Einfachbindung, -O-, Isopropyliden oder für einen C5- bis C6-Cycloalkylidenrest, der ein- oder mehrfach mit C1- bis C4-Alkyl substituiert sein kann, steht,
V für Sauerstoff, C2- bis C6-Alkylen oder C3- bis C6-Alkyliden, bevorzugt für Sauerstoff oder C3- Alkylen, p, q und r jeweils unabhängig für 0 oder 1 stehen, wenn q = 0 ist, W für eine Einfachbindung steht, wenn q = 1 und r = 0 ist, W für Sauerstoff, C2- bis C6-Alkylen oder C3- bis C6-Alkyliden, bevorzugt für Sauerstoff oder C3-Alkylen steht, wenn q = 1 und r = 1 ist, W und V jeweils unabhängig für C2- bis C6-Alkylen oder C3- bis C6- Alkyliden, bevorzugt C3 -Alkylen steht,
Z für ein C1 - bis C6-Alkylen, bevorzugt C2-Alkylen steht,
0 für eine durchschnittliche Anzahl von Wiederholungseinheiten von 10 bis 500, bevorzugt 10 bis 100 steht, und m für eine durchschnittliche Anzahl von Wiederholungseinheiten von 1 bis 10, bevorzugt 1 bis 6, weiter bevorzugt 1,5 bis 5 steht. Ebenso ist es möglich, dass Diphenole verwendet werden, in de- nen zwei oder mehrere Siloxanblöcke der allgemeinen Formel (1a) über Terephthalsäure und/oder Isophthalsäure miteinander unter Ausbildung von Estergruppen verknüpft sind.
Insbesondere bevorzugt sind (Poly)Siloxane der Formeln (2) und (3) wobei RI für Wasserstoff, C1- bis C4-Alkyl, vorzugsweise für Wasserstoff oder Methyl steht und insbesondere bevorzugt für Wasserstoff,
R2 unabhängig voneinander für Aryl oder Alkyl, bevorzugt für Methyl, X für eine Einfachbindung, -SO2-, -CO-, -O-, -S-, C1- bis C6-Alkylen, C2- bis C5-Alkyliden oder für C6- bis C12-Arylen, welches gegebenenfalls mit weiteren Heteroatome enthaltenden aromatischen Ringen kondensiert sein kann, steht,
X bevorzugt für eine Einfachbindung, C1- bis C5-Alkylen, C2- bis C5-Alkyliden, C5- bis C12- Cycloalkyliden, -O-, -SO- -CO-, -S-, -SO2-, besonders bevorzugt steht X für eine Einfachbindung, Isopropyliden, C5- bis C12-Cycloalkyliden oder Sauerstoff, und ganz besonders bevorzugt für Isop- ropyliden steht, n eine durchschnittliche Zahl von 10 bis 400, bevorzugt 10 und 100, insbesondere bevorzugt 15 bis
50 bedeutet und m für eine durchschnittliche Zahl von 1 bis 10, bevorzugt von 1 bis 6 und insbesondere bevorzugt von 1,5 bis 5 steht.
Ebenso bevorzugt kann der Siloxanblock von folgender Struktur abgeleitet sein wobei a in Formel (IV), (V) und (VI) für eine durchschnittliche Zahl von 10 bis 400, bevorzugt 10 bis 100 und besonders bevorzugt für 15 bis 50 steht.
Dabei ist es ebenso bevorzugt, dass mindestens zwei gleiche oder verschiedene der Siloxanblöcke der allgemeinen Formeln (IV), (V) oder (VI) über Terephthalsäure und/oder Isophthalsäure mitei- nander unter Ausbildung von Estergruppen verknüpft sind.
Ebenso ist es bevorzugt, wenn in der Formel (1a) p = 0 ist, V für C3-Alkylen steht, r = 1 ist, Z für C2-Alkylen steht, R8 und R9 für Methyl stehen, q = 1 ist, W für C3-Alkylen steht, m = 1 ist, R5 für Wasserstoff oder C1- bis C4-Alkyl, vorzugsweise für Wasserstoff oder Methyl, steht, R6 und R7 jeweils unabhängig voneinander für C1- bis C4 -Alkyl, vorzugsweise für Methyl stehen und o für 10 bis 500 steht.
Copolycarbonate mit Monomereinheiten der Formel (la) und insbesondere auch deren Herstellung sind in der WO 2015/052106 A2 beschrieben.
Copolycarbonate mit Monomereinheiten der Formel (IV) und insbesondere auch deren Herstellung sind in der WO 2015/052106 A2 beschrieben.
Die thermoplastischen Polycarbonate einschließlich der thermoplastischen, aromatischen Poly- estercarbonate haben bevorzugt gewichtsmittlere Molekulargewichte Mw von 15.000 g/mol bis 40.000 g/mol, weiter bevorzugt bis 34.000 g/mol, besonders bevorzugt von 17.000 g/mol bis 33.000 g/mol, insbesondere von 19.000 g/mol bis 32.000 g/mol, ermittelt durch Gelpermeations - chromotographie, kalibriert gegen Bisphenol A-Polycarbonat Standards unter Verwendung von Dichlormethan als Elutionsmittel, Kalibrierung mit linearen Polycarbonaten (aus Bisphenol A und Phosgen) bekannter Molmassenverteilung der PSS Polymer Standards Service GmbH, Deutsch- land, Kalibrierung nach der Methode 2301-0257502-09D (aus dem Jahre 2009 in deutscher Spra- che) der Currenta GmbH & Co. OHG, Leverkusen. Das Elutionsmittel ist Dichlormethan. Säulen- kombination aus vernetzten Styrol-Divinylbenzolharzen. Durchmesser der analytischen Säulen: 7,5 mm; Länge: 300 mm. Partikelgrößen des Säulenmaterials: 3 μm bis 20 μm. Konzentration der Lö- sungen: 0,2 Gew.-%. Flussrate: 1,0 ml/min, Temperatur der Lösungen: 30°C. Verwendung einer UV- und/oder RI-Detektion.
Zur Einarbeitung von Additiven wird die Komponente A bevorzugt in Form von Pulvern, Granula- ten oder von Gemischen aus Pulvern und Granulaten eingesetzt. Komponente B
Erfindungsgemäße Zusammensetzungen enthalten 5 Gew.-% bis 20 Gew.-%, bevorzugt 8,0 Gew.- % bis 18,0 Gew.-%, besonders bevorzugt 10,0 Gew.-% bis 15,0 Gew.-%, ganz besonders bevor- zugt 11,0 Gew.-% bis 13,0 Gew.-%, Titandioxid.
Das Titandioxid gemäß Komponente B der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen weist bevor- zugt eine mittlere Partikelgröße D50, bestimmt mittels Rasterelektronenmikroskopie (STEM), von 0,1 bis 5 μm, bevorzugt 0,2 μm bis 0,5 μm, auf. Das Titandioxid kann aber auch eine andere Parti- kelgröße aufweisen, z.B. eine mittlere Partikelgröße D50, bestimmt mittels Rasterelektronenmikro- skopie (STEM), von > 0,5 μm, etwa 0,65 bis 1,15 μm.
Das Titandioxid weist bevorzugt eine Rutilstruktur auf.
Das erfindungsgemäß eingesetzte Titandioxid ist ein Weißpigment, Ti(IV)O2 . Farbige Titandioxide enthalten neben Titan noch Elemente wie Sb, Ni, Cr in signifikanten Mengen, so dass sich ein an- derer Farbeindruck als „weiß“ ergibt. Es versteht sich, dass beim Weißpigment Titandioxid auch Spuren anderer Elemente als Verunreinigungen enthalten sein können. Diese Mengen sind jedoch so gering, dass das Titandioxid hierdurch keinen Farbstich bekommt.
Geeignete Titandioxide sind bevorzugt solche, welche nach dem Chlorid-Verfahren hergestellt, hydrophobiert, speziell nachbehandelt und für den Einsatz in Polycarbonat geeignet sind. Grund- sätzlich kann in erfindungsgemäßen Zusammensetzungen statt beschlichtetem Titandioxid auch unbeschlichtetes Titandioxid oder eine Mischung aus beidem eingesetzt werden. Der Einsatz von beschlichtetem Titandioxid ist jedoch bevorzugt.
Zu möglichen Oberflächenmodifikationen von Titandioxid zählen anorganische und organische Modifikationen. Hierzu zählen z.B. Oberflächenmodifikationen auf Aluminium- oder Polysiloxan- basis. Eine anorganische Beschichtung kann 0,0 Gew.-% bis 5,0 Gew.-% Siliciumdioxid und/oder Aluminiumoxid enthalten. Eine Modifikation auf organischer Basis kann 0,0 Gew.-% bis 3,0 Gew.- % eines hydrophoben Benetzungsmittels enthalten. Das Titandioxid hat bevorzugt eine Ölabsorpti- onszahl, bestimmt nach DIN EN ISO 787-5:1995-10, von 12 bis 18 g/100 g Titandioxid, weiter bevorzugt von 13 bis 17 g/ 100 g Titandioxid, besonders bevorzugt von 13,5 bis 15,5 g/100 g Ti- tandioxid.
Besonders bevorzugt ist Titandioxid mit der Normbezeichnung R2 gemäß DIN EN ISO 591- 1 :2001-08, welches mit Aluminium- und/oder Siliciumverbindungen stabilisiert ist und einen Ti- tandioxid-Gehalt von mindestens 96,0 Gew.-% aufweist. Derartige Titandioxide sind unter den Markennamen Kronos 2233 und Kronos 2230 erhältlich.
Komponente C1 Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen enthalten als Komponente C1 ein Antitropfmittel, wobei es sich um eine Mischung mehrerer Antitropfmittel handeln kann. Die Menge an Antitropf- mittel (Antidrippingmittel) insgesamt beträgt 0,1 Gew.-% bis 0,8 Gew.-%, insbesondere 0,10 Gew.-% bis 0,8 Gew.-%, bevorzugt 0,15 Gew.-% bis 0,7 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,4 Gew.- % bis 0,6 Gew.-% mindestens eines Antitropfmittels.
Bevorzugt wird als Antidrippingmittel fluorhaltiges Polymer, insbesondere Polyolefin, eingesetzt.
Die als Antidrippingmittel insbesondere bevorzugt eingesetzten fluorierten Polyolefine sind hoch- molekular und besitzen Glasübergangstemperaturen von über -30°C, in der Regel von über 100°C, Fluorgehalte vorzugsweise von 65 Gew.-% bis 76 Gew.-%, insbesondere von 70 bis 76 Gew.-%. Bevorzugte fluorierte Polyolefine sind Polytetrafluorethylen, Polyvinylidenfluorid, Tetrafluorethy- len/Hexafluorpropylen- und Ethylen/Tetrafluorethylen-Copolymerisate. Die fluorierten Polyolefine sind bekannt (vgl. „Vinyl and Related Polymers“ von Schildknecht, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1962, Seite 484-494; „Fluorpolymers“ von Wall, Wiley-Interscience, John Wiley & Sons, Inc., New York, Band 13, 1970, Seite 623-654; „Modem Plastics Encyclopedia“, 1970-1971, Band 47, No. 10 A, Oktober 1970, Mc Graw-Hill, Inc., New York, Seite 134 und 774; „Modem Plastics Encyclopedia“, 1975-1976, Oktober 1975, Band 52, Nr. 10 A, Me Graw-Hill, Inc., New York, Seite 27, 28 und 472 und US-PS 3 671 487, 3 723 373 und 3 838 092).
Sie können nach bekannten Verfahren hergestellt werden, so beispielsweise durch Polymerisation von Tetrafluorethylen in wässrigem Medium mit einem freie Radikale bildenden Katalysator, bei- spielsweise Natrium-, Kalium- oder Ammoniumperoxidisulfat bei Drucken von 7 bis 71 kg/cm2 und bei Temperaturen von 0 bis 200°C, vorzugsweise bei Temperaturen von 20 bis 100°C. Nähere Einzelheiten sind z.B. in US-A 2 393 967 beschrieben.
Je nach Einsatzform kann die Dichte der fluorierten Polyolefine zwischen 1,2 und 2,3 g/cm3, be- vorzugt 2,0 g/cm3 bis 2,3 g/cm3> bestimmt nach ISO 1183-1 (2019-09), die mittlere Teilchengröße zwischen 0,05 und 1000 μm, bestimmt mittels Lichtsmikroskopie oder Weißlichtinterferometrie, liegen.
Geeignete Tetrafluorethylenpolymerisat-Pulver sind handelsübliche Produkte und werden bei- spielsweise von der Firma DuPont unter dem Handelsnamen Teflon® angeboten. Besonders bevorzugt wird Polytetrafluorethylen (PTFE) oder eine PTFE-haltige Zusammensetzung eingesetzt. PTFE ist in diversen Produktqualitäten kommerziell verfügbar. Hierzu zählen Hostaf- lon® TF2021 oder aber PTFE-Blends wie Blendex® B449 (ca. 50 Gew.-% PTFE und ca. 50 Gew.- % SAN [aus 80 Gew.-% Styrol und 20 Gew.-% Acrylnitril]) der Firma Chemtura. Bevorzugt wird Blendex® B449 verwendet.
Komponente C2
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen enthalten als Komponente C2 ein oder mehrere Flammschutzmittel, ausgewählt aus der Gruppe der Alkali-, Erdalkali- oder Ammoniumsalze von aliphatischen oder aromatischen Sulfonsäure-, Sulfonamid-, oder Sulfonimidderivaten. Es versteht sich, dass es sich auch um eine Kombination aus zwei oder mehr solcher Flammschutzmittel han- deln kann. Ebenso versteht sich, dass es sich dabei auch um zwei oder mehrere Vertreter einer der genannten Verbindungsgruppen handeln kann.
Unter „Derivaten“ werden erfindungsgemäß an dieser und anderer Stelle solche Verbindungen verstanden, deren Molekülstruktur an der Stelle eines H-Atoms oder einer funktionellen Gruppe ein anderes Atom oder eine andere Atomgruppe besitzt bzw. bei denen ein oder mehrere Atome/Atomgruppen entfernt wurden. Die Stammverbindung ist somit noch weiterhin erkennbar.
Besonders bevorzugt umfassen erfindungsgemäße Zusammensetzungen als Flammschutzmittel ein oder mehrere Verbindungen, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Natrium- oder Kaliumper- fluorbutansulfat, Natrium- oder Kaliumperfluormethansulfonat, Natrium- oder Kaliumperflu- oroctansulfat, Natrium- oder Kalium-2,5-dichlorbenzolsulfat, Natrium- oder Kalium-2,4,5- trichlorbenzolsulfat, Natrium- oder Kaliumdiphenylsulfonsulfonat, Natrium- oder Kalium-2- formylbenzolsulfonat, Natrium- oder Kalium-(N-benzolsulfonyl)-benzolsulfonamid oder deren Mischungen.
Bevorzugt werden Natrium- oder Kaliumperfluorbutansulfat, Natrium- oder Kaliumperfluoroctan- sulfat, Natrium- oder Kaliumdiphenylsulfonsulfonat oder deren Mischungen eingesetzt. Ganz be- sonders bevorzugt ist Kaliumperfluor- 1 -butansulfonat, welches kommerziell erhältlich ist, unter anderem als Bayowet® C4 von der Firma Lanxess, Leverkusen, Deutschland.
Die Mengen von Alkali-, Erdalkali- und/oder Ammoniumsalzen von aliphatischen bzw. aromati- schen Sulfonsäure-, Sulfonamid- und Sulfonimidderivaten in der Zusammensetzung betragen 0,02 Gew.-% bis 0,15 Gew.-%, bevorzugt 0,04 Gew.-% bis 0,12 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,05 Gew.-% bis 0,10 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt 0,065 Gew.-% bis 0,08 Gew.-%. Komponente D
Erfindungsgemäße Zusammensetzungen enthalten 0,5 Gew.-% bis 4,0 Gew.-%, bevorzugt 0,8 Gew.-% bis 4,0 Gew.-%, besonders bevorzugt 1 Gew.-% bis 3,5 Gew.-%, ganz besonders bevor- zugt 1,0 Gew.-% bis 3 Gew.-%, insbesondere bis 3,0 Gew.-%, der Komponente D.
Bei Komponente D handelt es sich um mindestens ein Pfropfpolymerisat von (Meth)Acrylsäure- (C1- bis -C8)-Alkylester auf einer Pfropfgrundlage aus der Gruppe der Acrylat-Kautschuke.
Bevorzugt ist Komponente D ein oder mehrere Pfropfpolymerisat(e) von
D.1 5 bis 95, vorzugsweise 30 bis 90 Gew.-%, wenigstens eines (Meth)Acrylsäure-(C1- bis - C8)-Alkylesters auf
D.2 95 bis 5, vorzugsweise 70 bis 10 Gew.-% wenigstens einer Pfropfgrundlage, ausgewählt aus der Gruppe der Acrylat-Kautschuke.
Weiter bevorzugt wird als Monomer D.1 Methylmethacrylat, alleine oder in Mischung mit weiteren Monomeren aus der Gruppe der (Meth)Acrylsäure-(C1- bis -C8)-Alkylester, verwendet. Besonders bevorzugt ist das Monomer D.1 Methylmethacrylat.
Geeignete Acrylatkautschuke gemäß D.2 der Polymerisate D sind vorzugsweise Polymerisate aus Acrylsäurealkylestem, gegebenenfalls mit bis zu 40 Gew.-%, bezogen auf D.2 anderen polymeri- sierbaren, ethylenisch ungesättigten Monomeren. Zu den bevorzugten polymerisierbaren Acrylsäu- reestem gehören C1- bis C8-Alkylester, beispielsweise Methyl-, Ethyl-, Butyl-, n-Octyl- und 2- Ethylhexylester; Halogenalkylester, vorzugsweise Halogen-C1- bis -C8-alkylester, wie Chlorethyl- acrylat sowie Mischungen dieser Monomere.
Zur Vernetzung können Monomere mit mehr als einer polymerisierbaren Doppelbindung copoly- merisiert werden. Bevorzugte Beispiele für vernetzende Monomere sind Ester ungesättigter Mono- carbonsäuren mit 3 bis 8 C-Atomen und ungesättigter einwertiger Alkohole mit 3 bis 12 C- Atomen, oder gesättigter Polyole mit 2 bis 4 OH-Gruppen und 2 bis 20 C-Atomen, wie Ethyl- englykoldimethacrylat, Allyhnethacrylat; mehrfach ungesättigte heterocyclische Verbindungen, wie Trivinyl- und Triallylcyanurat; polyfunktionelle Vinylverbindungen, wie Di- und Trivinylben- zole; aber auch Triallylphosphat und Diallylphthalat. Bevorzugte vernetzende Monomere sind Al- lylmethacrylat, Ethylenglykoldimethacrylat, Diallylphthalat und heterocyclische Verbindungen, die mindestens drei ethylenisch ungesättigte Gruppen aufweisen. Besonders bevorzugte vernetzende Monomere sind die cyclischen Monomere Triallylcyanurat, Triallylisocyanurat, Triacryloylhexa- hydro-s-triazin, Triallylbenzole. Die Menge der vernetzten Monomere beträgt vorzugsweise 0,02 bis 5, insbesondere 0,05 bis 2 Gew.-%, bezogen auf die Pfropfgrundlage D.2. Bei cyclischen ver- netzenden Monomeren mit mindestens drei ethylenisch ungesättigten Gruppen ist es vorteilhaft, die Menge auf unter 1 Gew.-% der Pfropfgrundlage D.2 zu beschränken.
Bevorzugte "andere" polymerisierbare, ethylenisch ungesättigte Monomere, die neben den Acrylsäureestem gegebenenfalls zur Herstellung der Pfropfgrundlage D.2 dienen können, sind z.B. Acrylnitril, Styrol, a-Methylstyrol, Acrylamide, Vinyl-C1- bis -C6-alkylether, Methylmethacrylat, Butadien. Bevorzugte Acrylatkautschuke als Pfropfgrundlage D.2 sind Emulsionspolymerisate, die einen Gelgehalt von mindestens 60 Gew.-% aufweisen.
Als Pfropfgrundlage D.2 wird weiter bevorzugt mindestens Butylacrylat-Kautschuk, alleine oder in Mischung mit anderen Acrylat-Kautschuken, verwendet. Besonders bevorzugt ist die Komponente D.2 Butylacrylat-Kautschuk, ganz besonders bevorzugt auf Basis von n-Butylacrylat.
Die Pfropfgrundlage D.2 hat bevorzugt eine mittlere Teilchengröße (d50-Wert) von 0,05 bis 10 μm, vorzugsweise 0,1 bis 5 μm, besonders bevorzugt 0,2 bis 0,4 μm. Die mittlere Teilchengröße d50 ist der Durchmesser, oberhalb und unterhalb dessen jeweils 50 Gew.-% der Teilchen liegen. Er kann mittels Ultrazentrifugenmessung (W. Scholtan, H. Lange, Kolloid, Z. und Z. Polymere 250 (1972), 782-796) bestimmt werden.
Der Gelgehalt der Pfropfgrundlage D2 wird bei 25°C in einem geeigneten Lösungsmittel bestimmt (M. Hoffmann, H. Krömer, R. Kuhn, Polymeranalytik I und II, Georg Thieme- Verlag, Stuttgart 1977). Der Gelanteil der Pfropfgrundlage D.2 beträgt vorzugsweise mindestens 20 Gew.-%, im Falle von im Emulsionspolymerisation hergestellten Pfropfgrundlagen D.2 vorzugsweise mindes- tens 40 Gew.-% (in Toluol gemessen, M. Hoffmann, H. Krämer, R. Kuhn, Polymeranalytik I und II, Georg Thieme-Verlag, Stuttgart 1977).
Die Pfropfgrundlagen D.2 weisen im Allgemeinen eine Glasübergangstemperatur von < 10°C, vorzugsweise < 0°C, besonders bevorzugt < -10°C auf. Die Glasübergangstemperatur wird mittels dynamischer Differenz-Thermoanalyse (DSC) gemäß der Norm DIN EN 61006 (DIN EN 61006:2004-11) bei einer Heizrate von 10 K/min mit Definition der Tg als Mittelpunkttemperatur (Tangentenmethode) bestimmt.
Vorzugsweise weist das Pfropfpolymerisat aus den Komponenten D.1 und D.2 eine Kem-Schale- Struktur auf, wobei die Komponente D.1 die Schale bildet (auch als Hülle bezeichnet) und die Komponente D.2 den Kem ausbildet (siehe bspw. Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, VCH-Verlag, Vol. A21, 1992, Seite 635 und Seite 656). Die Pfropfcopolymerisate D werden durch radikalische Polymerisation, z.B. durch Emulsions-, Suspensions-, Lösungs- oder Massepolymerisation, vorzugsweise durch Emulsions- oder Massepo- lymerisation hergestellt.
Da bei der Pfropfreaktion die Pfropfmonomeren bekanntlich nicht unbedingt vollständig auf die Pfropfgrundlage aufgepfropft werden, werden erfmdungsgemäß unter Pfropfpolymerisaten D auch solche Produkte verstanden, die durch (Co)Polymerisation der Pfropfmonomere in Gegenwart der Pfropfgrundlage gewonnen werden und bei der Aufarbeitung mit anfallen.
Das gewichtsmittlere Molargewicht der als Komponente D verwendeten Pfropfpolymerisate be- trägt bevorzugt 15.000 bis 200.000 g/mol, besonders bevorzugt 80.000 bis 150.000 g/mol, ermittelt durch Lichtstreuung in Methylenchlorid. Die Komponente D weist einen Schmelzbereich von 130°C bis 150°C auf.
Als Komponente D besonders geeignet ist ein Kern/Schale-Pfropfpolymerisat basierend auf Buty- lacrylat-Kautschuk (Butylacrylat-Kautschuk als Pfropfgrundlage). Polybutylacrylat ist die Basis des Kems, die Schale basiert bevorzugt auf Polymethylmethacrylat. „Basiert“ ist in diesem Zu- sammenhang so zu verstehen, dass es sich hierbei um das Hauptmaterial des Kems bzw. der Schale handelt, also das Material, dessen Gewicht jeweils mindestens 50 Gew.-% an dem Gesamtmaterial des Kems bzw. der Schale ausmacht. Ganz besonders bevorzugt bedeutet „basiert“, dass das jewei- lige Material das Material des Kems bzw. der Schale ist. Kern/Schale-Pfropfpolymerisat basierend auf Butylacrylat-Kautschuk, insbesondere mit auf Polymethylmethacrylat basierender Schale, als Vertreter der Komponente D kann alleine oder in Mischung mit weiteren geeigneten Vertretern der Komponente D als Komponente D enthalten sein.
Komponente E
Zusätzlich sind optional weitere Additive, bevorzugt bis zu 10,0 Gew.-%, noch weiter bevorzugt 0,1 Gew.-% bis 6,0 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1 Gew.-% bis 3,0 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt 0,2 Gew.-% bis 1,0 Gew.-%, insbesondere bis 0,5 Gew.-% sonstige übliche Additive („weitere Additive“) enthalten. Die Gruppe der weiteren Additive umfasst kein Titandioxid, da dieses bereits als Komponente B beschrieben ist. Ebenso umfasst die Gruppe der weiteren Additive kein Flammschutzmittel entsprechend der Komponente C2 und auch kein Antitropfmittel gemäß der Komponente C1. Die Gruppe der weiteren Additive umfasst auch kein Pfropfpolymerisat ge- mäß Komponente D, also kein Pfropfpolymerisat von (Meth)Acrylsäure-(C1- bis -C8)-Alkylester auf einer Pfropfgrundlage aus der Gruppe der Acrylat-Kautschuke.
Solche weiteren Additive, wie sie üblicherweise Polycarbonaten zugesetzt werden, sind insbeson- dere Thermostabilisatoren, Antioxidantien, Entformungsmittel, UV-Absorber, IR- Absorber, von Komponente D verschiedene Schlagzähmodifikatoren, Antistatika, optische Aufheller, von Kom- ponente B verschiedene Füllstoffe, von Komponente C2 verschiedene Flammschutzmittel, Licht- streumittel, Hydrolysestabilisatoren, Verträglichkeitsvermittler und/oder Additive zur Lasermarkie- rung, insbesondere in den für Polycarbonat-basierte Zusammensetzungen üblichen Mengen. Derar- tige Additive sind beispielsweise in EP-A 0 839 623, WO-A 96/15102, EP-A 0 500 496 oder im „Plastics Additives Handbook“, Hans Zweifel, 5th Edition 2000, Hanser Verlag, München be- schrieben. Diese Additive können einzeln oder auch im Gemisch zugesetzt werden. Es versteht sich, dass nur solche Additive und nur in solchen Mengen zugesetzt werden dürfen, wenn sie sich nicht signifikant negativ auf den erfindungsgemäßen Effekt der verbesserten Reflexion auswirken. Erfindungsgemäße Zusammensetzungen enthalten daher z.B. bevorzugt keinen Ruß. Es muss wei- terhin eine Verbesserung der Reflexion gegenüber solchen entsprechenden Referenzzusammenset- zungen zu beobachten sein, die sich lediglich dadurch, dass sie keinen Schlagzähmodifikator ge- mäß Komponente D enthalten, von der erfindungsgemäßen Zusammensetzung unterscheiden.
Bevorzugt sind die Additive ausgewählt aus der Gruppe der Thermostabilisatoren, Antioxidantien, Entformungsmittel, von Komponente C2 verschiedenen Flammschutzmittel, UV- Absorber, IR- Absorber, von Komponente D verschiedenen Schlagzähmodifikatoren, Antistatika, optischen Auf- heller, von Komponente B verschiedenen Füllstoffe, Lichtstreumittel, Hydrolysestabilisatoren, Umesterungsinhibitoren, Verträglichkeitsvermittler und/oder Additive zur Lasermarkierung. Sofern Additive enthalten sind, können ein oder mehrere dieser Additive die Komponente E in einer erfin- dungsgemäßen Zusammensetzung darstellen.
Besonders bevorzugt enthaltene Additive sind Thermostabilisatoren. Als Thermostabilisatoren sind insbesondere Phosphor-basierte Stabilisatoren, ausgewählt aus der Gruppe der Phosphate, Phosphi- te, Phosphonite, Phosphine und deren Mischungen, geeignet. Es können auch Mischungen von verschiedenen Verbindungen aus einer dieser Untergruppen eingesetzt werden, z.B. zwei Phosphi- te. Als Thermostabilisatoren werden bevorzugt Phosphor- Verbindungen mit der Oxidationszahl +III, insbesondere Phosphine und/oder Phosphite, eingesetzt. Als Thermostabilisatoren eignen sich besonders bevorzugt Triphenylphosphin, Tris-(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphit (Irgafos® 168), Tetrakis-(2,4-di-tert-butylphenyl)-[1,1-biphenyl]-4,4'-diylbisphosphonit, Octadecyl-3-(3,5-di-tert- butyl-4-hydroxyphenyl)-propionat (Irganox® 1076), Bis-(2,4-dicumylphenyl)- pentaerythritoldiphosphit (Doverphos® S-9228), Bis-(2,6-di-tert-butyl-4-methylphenyl)- pentaerythritoldiphosphit (ADK STAB PEP-36). Sie werden allein oder im Gemisch, z. B. Irga- nox® B900 (Gemisch aus Irgafos® 168 und Irganox® 1076 im Verhältnis 4: 1) oder Doverphos® S-9228 mit Irganox® B900 bzw. Irganox® 1076, eingesetzt. Die Thermostabilisatoren werden bevorzugt in Mengen bis zu 1,0 Gew.-%, weiter bevorzugt 0,003 Gew.-% bis 1,0 Gew.-%, noch weiter bevorzugt 0,005 Gew.-% bis 0,5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,01 Gew.-% bis 0,2 Gew.- %, eingesetzt. Bevorzugte Additive sind auch spezielle UV-Stabilisatoren, die eine möglichst geringe Transmissi- on unterhalb 400 nm und eine möglichst hohe Transmission oberhalb von 400 nm besitzen. Für den Einsatz in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung besonders geeignete Ultraviolett-Absorber sind Benzotriazole, Triazine, Benzophenone und/oder arylierte Cyanoacrylate. Besonders geeignete Ultraviolett-Absorber sind Hydroxy-Benzotriazole, wie 2-(3',5'-Bis-(1,1-dimethylbenzyl)-2'- hydroxy-phenyl)-benzotriazol (Tinuvin® 234, BASF SE, Ludwigshafen), 2-(2'-Hydroxy-5'-(tert.- octyl)-phenyl)-benzotriazol (Tinuvin® 329, BASF SE, Ludwigshafen), Bis-(3-(2H-benztriazolyl)-2- hydroxy-5-tert.-octyl)methan (Tinuvin® 360, BASF SE, Ludwigshafen), 2-(4,6-Diphenyl-l,3,5- triazin-2-yl)-5-(hexyloxy)-phenol (Tinuvin® 1577, BASF SE, Ludwigshafen), 2-(5chloro-2H- benzotriazol-2-yl)-6-(1,1-dimethylethyl)-4-methyl-phenol (Tinuvin® 326, BASF SE, Ludwigsha- fen), sowie Benzophenone wie 2,4-Dihydroxybenzophenon (Chimasorb® 22 , BASF SE, Ludwigs- hafen) und 2-Hydroxy-4-(octyloxy)-benzophenon (Chimassorb® 81, BASF SE, Ludwigshafen), 2,2-Bis[[(2-cyano- 1 -oxo-3 ,3 -diphenyl-2-propenyl)oxy]-methyl]- 1 ,3-propandiylester (9CI) (Uvinul 3030, BASF SE, Ludwigshafen), 2-[2-Hydroxy-4-(2-ethylhexyl)oxy]phenyl-4,6-di(4- phenyl)phenyl-l,3,5-triazine (Tinuvin® 1600, BASF SE, Ludwigshafen), Tetraethyl-2,2'-(l,4- phenylen-dimethyliden)-bismalonat (Hostavin B-Cap, Clariant AG) oder N-(2-Ethoxyphenyl)-N'- (2-ethylphenyl)-ethandiamid (Tinuvin® 312, CAS-Nr. 23949-66-8, BASF SE, Ludwigshafen).
Besonders bevorzugte spezielle UV-Stabilisatoren sind Tinuvin® 360, Tinuvin® 329, Tinuvin® 326, Tinuvin® 1600, Tinuvin® 312, Uvinul® 3030 und/oder Hostavin B-Cap ganz besonders bevorzugt sind Tinuvin® 329 und Tinuvin® 360.
Es können auch Mischungen der genannten Ultraviolett-Absorber eingesetzt werden.
Sofern UV-Absorber enthalten sind, enthält die Zusammensetzung bevorzugt Ultraviolett-Absorber in einer Menge bis 0,8 Gew.-%, bevorzugt 0,05 Gew.-% bis 0,5 Gew.-%, weiter bevorzugt 0,08 Gew.-% bis 0,4 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt 0,1 Gew.-% bis 0,35 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können auch Phosphate oder Sulfonsäureester als Umesterungsinhibitoren enthalten. Bevorzugt ist Triisooctylphosphat als Umesterungsinhibitor enthalten. Triisooctylphosphat wird bevorzugt in Mengen von 0,003 Gew.-% bis 0,05 Gew.-%, weiter bevorzugt 0,005 Gew.-% bis 0,04 Gew.-% und besonders bevorzugt von 0,01 Gew.-% bis 0,03 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, eingesetzt.
Beispiele für als von Komponente D verschiedene Schlagzähmodifikatoren sind: andere Kem- Schale-Polymerisate wie ABS oder MBS; Olefin-Acrylat-Copolymere wie z. B. Elvaloy®-Typen von DuPont; Siliconacrylatkautschuke wie z. B. die Metablen®-Typen von Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Besonders bevorzugt ist als weiteres Additiv mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe, beste- hend aus Thermostabilisatoren, Entformungsmitteln, Antioxidantien, von Komponente D verschie- denen Schlagzähmodifikatoren, enthalten, insbesondere in einer Menge von 0 bis 3 Gew.-%. Dabei können auch Mischungen von zwei oder mehreren der vorgenannten Additive enthalten sein.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind bevorzugt frei von optischen Aufhellern.
Bevorzugte erfindungsgemäße Zusammensetzungen enthalten
A) 78,08 bis 88,86 Gew.-% aromatisches Polycarbonat,
B) 10 bis 15 Gew.-% Titandioxid, C1) 0,1 bis 0,8 Gew.-% Antitropftnittel,
C2) 0,04 bis 0,12 Gew.-% Flammschutzmittel, ausgewählt aus der Gruppe der Alkali-, Erdalkali- oder Ammoniumsalze von aliphatischen oder aromatischen Sulfonsäure-, Sulfonamid- oder Sulfonimidderivaten und Kombinationen aus diesen,
D) 1 bis 3 Gew.-% Pfropfpolymerisat von (Meth)Acrylsäure-(C1- bis -C8l-Alkylester auf einer Pfropfgrundlage aus der Gruppe der Acrylat-Kautschuke,
E) 0 bis 3 Gew.-% weitere Additive.
Weiter bevorzugt ist als Pfropfpolymerisat von (Meth)Acrylsäure-(C1- bis -C8)-Alkylester auf einer Pfropfgrundlage aus der Gruppe der Acrylat-Kautschuke gemäß Komponente D ein Kern/Schale- Pfropfpolymerisat basierend auf Butylacrylat-Kautschuk (Kem) enthalten, insbesondere eines mit einer Schale basierend auf Polymethylmethacrylat.
Noch weiter bevorzugt ist dieses das einzige in der Zusammensetzung enthaltene Pfropfpolymeri- sat gemäß Komponente D.
Besonders bevorzugt enthalten die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen keine weiteren Kom- ponenten, sondern die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen bestehen aus den genannten Kom- ponenten A bis E.
Ganz besonders bevorzugt ist mindestens ein Additiv aus der Gruppe, bestehend aus Thermostabi- lisatoren und von Komponente D verschiedenen Schlagzähmodifikatoren in den erfindungsgemä- ßen Zusammensetzungen enthalten. Hierbei können auch zusätzliche Additive aus der Gruppe der weiteren Additive gemäß Komponente E enthalten sein, müssen es aber nicht.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen, enthaltend die Komponenten A bis D und ggf. E sowie ggf. Blendpartner, erfolgt mit gängigen Einarbeitungsverfahren durch Zusam- menfuhrung, Vermischen und Homogenisieren der einzelnen Bestandteile, wobei insbesondere die Homogenisierung bevorzugt in der Schmelze unter Einwirkung von Scherkräften stattfindet. Gege- benenfalls erfolgt das Zusammenführen und Vermischen vor der Schmelzehomogenisierung unter Verwendung von Pulvervormischungen.
Es können auch Vormischungen aus Granulaten oder Granulaten und Pulvern mit den Komponen- ten B, C1, C2, D, ggf. E verwendet werden.
Es können auch Vormischungen verwendet werden, die aus Lösungen der Mischungskomponenten in geeigneten Lösungsmitteln hergestellt worden sind, wobei gegebenenfalls in Lösung homogeni- siert wird und das Lösungsmittel anschließend entfernt wird.
Insbesondere können hierbei die Komponenten B bis E der erfindungsgemäßen Zusammensetzun- gen durch bekannte Verfahren oder als Masterbatch in das Polycarbonat, ggf. in das Polycarbonat mit Blendpartner, eingebracht werden.
Die Verwendung von Masterbatchen ist zum Einbringen der Komponenten B bis E, einzeln oder in Mischung, bevorzugt.
In diesem Zusammenhang kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung in üblichen Vorrichtun- gen wie Schneckenextrudem (zum Beispiel Zweischneckenextruder, ZSK), Knetern, Brabender- oder Banbury-Mühlen zusammengeführt, vermischt, homogenisiert und anschließend extrudiert werden. Nach der Extrusion kann das Extrudat abgekühlt und zerkleinert werden. Es können auch einzelne Komponenten vorgemischt werden und dann können die restlichen Ausgangsstoffe ein- zeln und/oder ebenfalls gemischt hinzugegeben werden.
Die Zusammenfuhrung und Durchmischung einer Vormischung in der Schmelze kann auch in der Plastifiziereinheit einer Spritzgussmaschine erfolgen. Hierbei wird die Schmelze im anschließen- den Schritt direkt in einen Formkörper überfuhrt.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können auf üblichen Maschinen, beispielsweise auf Extrudern oder Spritzgussmaschinen, zu beliebigen Formkörpem, wie beispielsweise Folien, Plat- ten oder Flaschen, in üblicher Weise verarbeitet werden.
Die Zusammensetzungen bzw. Formteile aus den Zusammensetzungen erscheinen dem Betrachter „strahlend-weiß“.
Die Herstellung der Formteile erfolgt vorzugsweise durch Spritzguss, Extrusion oder aus Lösung in einem Gießprozess.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind zur Herstellung von Mehrschichtsystemen ge- eignet. Hierbei wird die Polycarbonat-haltige Zusammensetzung in einer oder mehreren Schicht(en) auf einen geformten Gegenstand aus einem Kunststoff aufgebracht bzw. dient selber als Substratschicht, auf welche eine oder mehrere weitere Schichten aufgebracht werden. Das Auf- bringen kann zugleich mit oder unmittelbar nach der Formgebung des Formkörpers geschehen, zum Beispiel durch Hinterspritzen einer Folie, Coextrusion oder Mehrkomponentenspritzguss. Das Aufbringen kann aber auch auf den fertig geformten Grundkörper geschehen, z.B. durch Laminati- on mit einem Film, Umspritzen eines vorhandenen Formkörpers oder durch Beschichtung aus einer Lösung.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind zur Herstellung von Bauteilen im Beleuchtungs- sektor, wie etwa Reflektoren oder Teilen von Reflektoren von Lampen, insbesondere LED-Lampen oder LED-Arrays, im Automotive-Bereich, etwa für Blenden, Schalter, Scheinwerferreflektoren oder -rahmen, sowie zur Herstellung von Rahmen bzw. Rahmenteilen bzw. Gehäuse- oder Gehäu- seteilen im EE (Elektro/Elektronik)- und IT-Bereich geeignet. Aufgrund der sehr guten Reflexi- onswerte werden die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen bevorzugt zur Herstellung von Re- flektoren eingesetzt.
Diese und sonstige Formteile, bestehend aus den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen oder umfassend - z.B. bei Mehrkomponentenspritzguss - diese, einschließlich der Formteile, die eine Schicht eines Mehrschichtsystems bzw. ein Element eines oben genannten Bauteils darstellen oder ein solches Bauteil sind, aus („bestehend aus“) diesen erfindungsgemäßen Zusammensetzungen, sind ebenfalls Gegenstand dieser Anmeldung. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind auch in Form von Filamenten, als Granulat oder Pulver einsetzbar als Material im 3D-Druck.
Die für die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen vorstehend beschriebenen Ausführungsfor- men gelten - soweit anwendbar - auch für die erfmdungsgemäße Verwendung.
Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung illustrieren, ohne sie jedoch einzuschränken.
Beispiele
1. Beschreibung der Rohstoffe und Prüfmethoden
Die in den folgenden Beispielen beschriebenen Polycarbonat-basierten Zusammensetzungen wur- den auf einem Extruder ZE 25 der Fa. Berstorff mit einem Durchsatz von 10 kg/h durch Compoun- dierung hergestellt. Die Schmelzetemperatur betrug 275 °C. a) Rohstoffe
Komponente A-1: Lineares Polycarbonat auf Basis von Bisphenol A mit einer Schmelze- Volumenfließrate MVR von 19 cm3/(10 min) (gemäß ISO 1133:2012-03, bei einer Prüftemperatur 300°C und 1,2 kg Belastung), enthaltend 250 pμm Triphenylphosphin als Komponente E1. Komponente A-2: Lineares Polycarbonat in Pulverform auf Basis von Bisphenol A mit einer Schmelze-Volumenfließrate MVR von 19 cm3/(10 min) (gemäß ISO 1133:2012-03, bei einer Prüf- temperatur von 300°C und 1,2 kg Belastung).
Komponente B: Titandioxid Kronos 2230 der Firma Kronos Titan GmbH, Leverkusen.
Komponente C1 : Blendex® B449 (ca. 50 Gew.-% PTFE und ca. 50 Gew.-% SAN [aus 80 Gew.- % Styrol und 20 Gew.-% Acrylnitril]) der Firma Chemtura Corporation. Antitropfmittel.
Komponente C2: Kaliumperfluor-1-butansulfonat, kommerziell erhältlich als Bayowet® C4 der Firma Lanxess AG, Leverkusen, Deutschland, CAS-Nr. 29420-49-3.
Komponente D: Paraloid EXL2300 der Firma Dow. Acrylisches Kern/Schale-Pfropfpolymerisat aus Methymethacrylat (Schale) und Butylacrylat-Kautschuk (Kem, Pfropfgrundlage).
Komponente El: Triphenylphosphin, kommerziell erhältlich bei der BASF SE, Ludwigshafen.
Komponente E2: Tinuvin 329, UV-Stabilisator mit Benzotriazolstruktur, kommerziell erhältlich bei der BASF SE, Ludwigshafen.
Komponente E3: Epoxidiertes Sojabohnenöl („Sojaöl D65“) der Firma Avokal GmbH, Wuppertal, mit einer Säurezahl ≤ 0,5 mg KOH/g, bestimmt mittels DIN EN ISO 2114:2006-11, einem Oxiranwert (Epoxid-Sauerstoff ES, berechnet aus der Epoxid-Zahl EEW, gibt an wieviel Gramm Sauerstoff pro 100 g Öl enthalten sind; EEW bestimmt nach DIN EN 1877-1:2000-12) von ≥ 6,3 g O2/100 g. Überwiegend vollständig epoxidierte Triacylglycerole, welche eine Mischung aus Tries- tern aus Glycerin mit Ölsäure, Linolsäure, Linolensäure, Palmitinsäure und/oder Stearinsäure sind. b) Prüfmethoden
Die Bestimmung der Schmelze-Volumenfließrate (MVR) erfolgte nach ISO 1133:2012-03 (über- wiegend bei einer Prüftemperatur von 300 °C, Masse 1,2 kg) mit dem Gerät Zwick 4106 der Firma Zwick Roell. Zusätzlich wurde der MVR-Wert nach 20 Minuten Vorwärmzeit gemessen (IMVR20'). Dies ist ein Maß für die Schmelzestabilität unter erhöhtem thermischem Stress.
Die Bestimmung des Asche-Gehaltes erfolgte nach DIN 51903:2012-11 (850°C, 30 min halten).
Das totale Reflexionsspektrum wurde mit einem Spektralphotometer auf Basis der Norm ASTM E 1331-04 gemessen. Aus dem so erhaltenen Transmissions- oder Reflexionsspektrum wurden die visuelle Transmission Ty (nach Lichtart D65, Beobachter 10°) oder die visuelle Reflexion Ry (nach Lichtart D65, Beobachter 10°) jeweils nach ASTM E 308 -08 berechnet. Die gilt auch für die Farbwerte L*a*b*. Die Dicke der Probekörper betrug 2 mm.
Der Glanz wurde nach ASTM D 523-14 bestimmt. Der Yellowness-Index (Y.I.) wurde nach ASTM E 313-10 (Beobachter: 10° / Lichtart: D65) be- stimmt. Die Dicke der Probekörper betrug 2 mm.
Es wurde außerdem die Brennbarkeit der untersuchten Proben beurteilt und klassifiziert, und zwar nach UL94. Dazu wurden Probenkörper der Abmessung 125 mm x 13 mm x d(mm) hergestellt, wobei dabei die Dicke d der kleinsten Wandstärke in der vorgesehenen Anwendung entspricht.
Eine VO-Klassifizierung bedeutet, dass die Flamme nach maximal 10 s von selbst erlischt. Ein brennendes Abtropfen tritt nicht auf. Ein Nachglimmen nach der zweiten Beflammung erfolgt für maximal 30 s.
Die Vicat-Erweichungstemperatur VST/B50 als Maß für die Wärmeformbeständigkeit wurde gemäß ISO 306:2013 an Prüfkörpern der Abmessung 80 mm x 10 mm x 4 mm mit einer Stempel- last von 50 N und einer Aufheizgeschwindigkeit von 50°C/h mit dem Gerät Coesfeld Eco 2920 der Firma Coesfeld Materialtest bestimmt.
Die Musterplatten wurden jeweils durch Spritzguss bei den in den nachfolgenden Tabellen angege- benen Massetemperaturen hergestellt. Vergleichsversuche sind nachfolgend mit „V“ gekennzeichnet, erfindungsgemäße Versuche mit F“
Tabelle 1:
Die Kombination aus Flammschutzsalz und Antitropfmittel liefert eine effektive Flammschutzkombination, um eine UL 94 V0-Klassifikation bereits bei 1,5 mm zu erzielen (V-5 gegenüber V-1, V-3). Der Zusatz von Komponente D, welche eine deutliche Verbesserung der Reflexion und merkliche Verbesserung des Yellow- ness-Index bewirkt, wirkt sich nicht negativ auf die Flammschutzeigenschaften aus, sondern es kann weiterhin eine UL94 V0-Klassifikation bei 1,5 mm erreicht
werden (V-5 mit E-6, V-7 mit E-8). Ein nennenswerter negativer Einfluss auf die Wärmeformbeständigkeit, dargestellt anhand der Vicat-Temperatur, durch den Zusatz der Komponente D ist nicht erkennbar.
Weiterhin erkennt man, dass durch Zusatz der Komponente E in V-2, V-4, E-6 und E-8 jeweils eine Schmelzestabilisierung während der Herstellung der Compounds auftritt (jeweils geringerer MVR als in den korrespondierenden Vergleichsversuchen). Diese stabilisierende Wirkung ist auch bei der thermischen Belastung der
5 Compounds zu beobachten: Der MVR Anstieg nach 20 Minuten fällt in den Compounds, die Komponente D enthalten, jeweils geringer aus, als in den korrespondie- ren Vergleichsversuchen, die Komponente D nicht enthalten.
Tabelle 2:
Die Kombination aus Flammschutzsalz und Antitropfmittel liefert eine effektive Flammschutzkombination, um eine UL 94 V0-Klassifikation bereits bei 1,5 mm zu erzielen. Der Zusatz von Komponente D, welche eine deutliche Verbesserung der Reflexion und merkliche Verbesserung des Yellowness-Index bewirkt, wirkt sich nicht negativ auf die Flammschutzeigenschaften aus, sondern es kann weiterhin eine UL94 V0-Klassifikation bei 1,5 mm erreicht werden (Vergleich von V-9 mit E- 10 und V-11 mit E-12).
5 Weiterhin erkennt man, dass durch Zusatz der Komponente E in E-10 und E-12 jeweils eine Schmelzestabilisierung während der Herstellung der Compounds auftritt (jeweils geringerer MVR als in den korrespondierenden Vergleichsversuchen). Diese stabilisierende Wirkung ist auch bei der thermischen Belastung der Compounds zu beobachten: Der MVR Anstieg nach 20 Minuten fällt in den Compounds, die Komponente D enthalten, jeweils geringer aus, als in den korrespondieren Ver- gleichsversuchen, die Komponente D nicht enthalten.
Tabelle 3:
Die Kombination aus Flammschutzsalz und Antitropfmittel liefert eine effektive Flammschutzkombination, um eine UL 94 V0-Klassifikation bereits bei 1,5 mm zu erzielen. Der Zusatz von Komponente D, welche eine deutliche Verbesserung der Reflexion und merkliche Verbesserung des Yellowness-Index bewirkt, wirkt sich nicht negativ auf die Flammschutzeigenschaften aus, sondern es kann weiterhin eine UL94 V0-Klassifikation bei 1,5 mm erreicht werden (Vergleich von V-13 mit
5 E-14 und E-15 mit V-16).
Weiterhin erkennt man, dass durch Zusatz der Komponente E in E-14 und E-15 jeweils eine Schmelzestabilisierung während der Herstellung der Compounds auftritt (jeweils geringerer MVR als in den korrespondierenden Vergleichsversuchen). Diese stabilisierende Wirkung ist auch bei der thermischen Belastung der Compounds
zu beobachten: Der MVR Anstieg nach 20 Minuten fällt in den Compounds, die Komponente D enthalten, jeweils geringer aus, als in den korrespondieren Ver- gleichsversuchen, die Componente D nicht enthalten.
Tabelle 4:
Die Kombination aus Flammschutzsalz und Antitropfinittel liefert eine effektive Flammschutzkombination, um eine UL 94 V0-Klassifikation bereits bei 1,8 mm (V- 0) zu erreichen. Der Zusatz von Komponente D, welche eine deutliche Verbesserung der Reflexion und Verbesserung des Yellowness-Index bewirkt, wirkt sich nicht negativ auf die Flammschutzeigenschaften aus, sondern es kann weiterhin eine UL94 V0-Klassifikation bei 1,8 mm erreicht werden (E-8, E-19, E-21, E-22 und E-24). Auch bei Zugabe eines UV Absorbers (V-23 und E-24) bleibt die V0-Klassifizierung erhalten. Die Zugabe der Komponente D bewirkt eine Verbesserung der Reflexion und eine deutliche Stabilisierung der Schmelze, erkennbar am niedrigeren MVR und IMVR, jeweils im Vergleich zu den entsprechenden Einstellungen ohne Komponente D.

Claims

Patentansprüche:
1. Thermoplastische Zusammensetzung, enthaltend
A) 50 bis 90,38 Gew.-% aromatisches Polycarbonat,
B) 5 bis 20 Gew. -% Titandioxid, C1) 0,1 bis 0,8 Gew.-% Antitropfmittel,
C2) 0,02 bis 0,15 Gew.-% Flammschutzmittel, ausgewählt aus der Gruppe der Alka- li-, Erdalkali- oder Ammoniumsalze von aliphatischen oder aromatischen Sulfon- säure-, Sulfonamid-, oder Sulfonimidderivaten und Kombinationen aus diesen,
D) 0,5 bis 4 Gew.-% Pfropfpolymerisat von (Meth)Acrylsäure-(C1- bis -C8)- Alkylester auf einer Pfropfgrundlage aus der Gruppe der Acrylat-Kautschuke,
E) 0 bis 10 Gew.-% ein oder mehrere weitere Additive.
2. Thermoplastische Zusammensetzung nach Anspruch 1, enthaltend 65,05 bis 90,38 Gew.-% aromatisches Polycarbonat.
3. Thermoplastische Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo- bei die weiteren Additive ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Thermostabi- lisatoren, Antioxidantien, Entformungsmitteln, UV-Absorbem, IR-Absorbem, von Komponente D verschiedenen Schlagzähmodifikatoren, Antistatika, optischen Aufhel- lern, von Komponente B verschiedenen Füllstoffen, von Komponente C2 verschiedenen Flammschutzmitteln, Lichtstreumitteln, Hydrolysestabilisatoren, Verträglichkeitsver- mittlem und/oder Additiven zur Lasermarkierung und Kombinationen hiervon.
4. Thermoplastische Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ent- haltend
A) 78,08 bis 88,86 Gew.-% aromatisches Polycarbonat,
B) 10 bis 15 Gew.-% Titandioxid, C1) 0,1 bis 0,8 Gew.-% Antitropfmittel,
C2) 0,04 bis 0,12 Gew.-% Flammschutzmittel, ausgewählt aus der Gruppe der Alka- li-, Erdalkali- oder Ammoniumsalze von aliphatischen oder aromatischen Sulfon- säure-, Sulfonamid-, oder Sulfonimidderivaten und Kombinationen aus diesen,
D) 1 bis 3 Gew.-% Pfropfpolymerisat von (Meth)Acrylsäure-(C1- bis -C8)-Alkylester auf einer Pfropfgrundlage aus der Gruppe der Acrylat-Kautschuke,
E) 0 bis 3 Gew.-% weitere Additive.
5. Thermoplastische Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Zu- sammensetzung keine weiteren Komponenten enthält.
6. Thermoplastische Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo- bei das Antitropfmittel Polytetrafluorethylen enthält.
7. Thermoplastische Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo- bei die Komponente D ein Kem/Schale-Pfropfpolymerisat mit Butylacrylat-Kautschuk als Pfropfgrundlage umfasst.
8. Thermoplastische Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo- bei die Komponente D ein Kem/Schale-Pfropfpolymerisat mit Butylacrylat-Kautschuk als Pfropfgrundlage ist.
9. Thermoplastische Zusammensetzung nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Schale des Kem/Schale-Pfropfpolymerisats mit Butylacrylat-Kautschuk als Pfropfgrundlage auf Polymethylmethacrylat basiert.
10. Formteil aus einer thermoplastischen Zusammensetzung nach einem der vorhergehen- den Ansprüche.
11. Formteil nach Anspruch 10, wobei das Formteil ein Reflektor oder Teil eines Reflektors für eine LED-Beleuchtungseinheit ist.
12. Verwendung von Pfropfpolymerisat von (Meth)Acrylsäure-(C1- bis -C8)-Alkylester auf einer Pfropfgrundlage aus der Gruppe der Acrylat-Kautschukezur Verbesserung der Re- flexion und/oder des Yellowness-Index von Titandioxid-haltigen Polycarbonat- Zusammensetzungen, enthaltend ein oder mehrere Flammschutzmittel, ausgewählt aus der Gruppe der Alkali-, Erdalkali- oder Ammoniumsalze von aliphatischen oder aroma- tischen Sulfonsäure-, Sulfonamid-, oder Sulfonimidderivaten und Kombinationen aus diesen, sowie Antitropfmittel.
13. Verwendung nach Anspruch 12, wobei das Pfropfpolymerisat ein Pfropfpolymerisat aus Methylmethacrylat auf der Pfropfgrundlage Butylacrylat umfasst.
EP21811060.9A 2020-11-23 2021-11-18 Flammgeschützte, titandioxid enthaltende polycarbonat-zusammensetzungen Pending EP4247887A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20209239 2020-11-23
PCT/EP2021/082129 WO2022106533A1 (de) 2020-11-23 2021-11-18 Flammgeschützte, titandioxid enthaltende polycarbonat-zusammensetzungen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4247887A1 true EP4247887A1 (de) 2023-09-27

Family

ID=73544059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP21811060.9A Pending EP4247887A1 (de) 2020-11-23 2021-11-18 Flammgeschützte, titandioxid enthaltende polycarbonat-zusammensetzungen

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20240002658A1 (de)
EP (1) EP4247887A1 (de)
CN (1) CN116457405A (de)
WO (1) WO2022106533A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN121022259B (zh) * 2025-08-28 2026-04-17 山东燕塔农业科技有限公司 具有高红外阻隔功能的复合型消雾流滴剂及在其消雾流滴棚膜中的应用

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2393967A (en) 1942-12-24 1946-02-05 Du Pont Process for polymerizing tetrafluoroethylene
DE1007996B (de) 1955-03-26 1957-05-09 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung thermoplastischer Kunststoffe
US2991273A (en) 1956-07-07 1961-07-04 Bayer Ag Process for manufacture of vacuum moulded parts of high molecular weight thermoplastic polycarbonates
US3148172A (en) 1956-07-19 1964-09-08 Gen Electric Polycarbonates of dihydroxyaryl ethers
US2999846A (en) 1956-11-30 1961-09-12 Schnell Hermann High molecular weight thermoplastic aromatic sulfoxy polycarbonates
BE585496A (de) 1958-12-12
US3028635A (en) 1959-04-17 1962-04-10 Schlumberger Cie N Advancing screw for gill box
GB1122003A (en) 1964-10-07 1968-07-31 Gen Electric Improvements in aromatic polycarbonates
NL152889B (nl) 1967-03-10 1977-04-15 Gen Electric Werkwijze ter bereiding van een lineair polycarbonaatcopolymeer, alsmede orienteerbare textielvezel van dit copolymeer.
DE2036052A1 (en) 1970-07-21 1972-01-27 Milchwirtschafthche Forschungs und Untersuchungs Gesellschaft mbH, 2100 Hamburg Working up of additives in fat and protein - contng foodstuffs
DE2063050C3 (de) 1970-12-22 1983-12-15 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verseifungsbeständige Polycarbonate, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
US3838092A (en) 1971-04-21 1974-09-24 Kewanee Oil Co Dustless compositions containing fiberous polytetrafluoroethylene
US3671487A (en) 1971-05-05 1972-06-20 Gen Electric Glass reinforced polyester resins containing polytetrafluoroethylene and flame retardant additives
US3723373A (en) 1971-10-04 1973-03-27 American Cyanamid Co 0.1% to about 2.0% by weight polytetrafluoroethylene emulsion modified polyethylene terephthalate with improved processing characteristics
DE2211956A1 (de) 1972-03-11 1973-10-25 Bayer Ag Verfahren zur herstellung verseifungsstabiler blockcopolycarbonate
JPS6162039A (ja) 1984-09-04 1986-03-29 Fuji Xerox Co Ltd 電子写真用感光体
JPS6162040A (ja) 1984-09-04 1986-03-29 Fuji Xerox Co Ltd 電子写真用感光体
JPS61105550A (ja) 1984-10-29 1986-05-23 Fuji Xerox Co Ltd 電子写真用感光体
NO170326C (no) 1988-08-12 1992-10-07 Bayer Ag Dihydroksydifenylcykloalkaner
DE3844633A1 (de) 1988-08-12 1990-04-19 Bayer Ag Dihydroxydiphenylcycloalkane, ihre herstellung und ihre verwendung zur herstellung von hochmolekularen polycarbonaten
TW222292B (de) 1991-02-21 1994-04-11 Ciba Geigy Ag
CZ134997A3 (cs) 1994-11-10 1998-04-15 Basf Aktiengesellschaft Estery 2-kyanoakrylové kyseliny
DE59702969D1 (de) 1996-10-30 2001-03-08 Ciba Sc Holding Ag Stabilisatorkombination für das Rotomolding-Verfahren
TWI322164B (en) 2006-05-18 2010-03-21 Pou Chen Corp Flame retardant halogen-free polycarbonate compositions with high reflectance
JP5058282B2 (ja) 2010-03-15 2012-10-24 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 難燃性ポリカーボネート樹脂組成物及び光線反射板
JP5636329B2 (ja) * 2011-04-08 2014-12-03 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 ポリカーボネート樹脂組成物及び成形体
EP3055342B1 (de) 2013-10-08 2026-03-04 Covestro Deutschland AG Verfahren zur herstellung von polysiloxan-polycarbonat-blockcokondensaten unter verwendung eines salzes einer schwachen säure
EP3582955B1 (de) * 2017-02-14 2020-12-23 Covestro Deutschland AG Verfahren zur herstellung eines gegenstands mittels eines additiven fertigungsverfahrens unter einsatz eines polycarbonat-aufbaumaterials mit verbesserter fliessfähigkeit
CN109867941A (zh) 2019-01-18 2019-06-11 林建民 一种高反光pc材料的制备
WO2020212245A1 (de) * 2019-04-18 2020-10-22 Covestro Intellectual Property Gmbh & Co. Kg Wärmeleitfähige polycarbonate mit verbessertem flammschutz durch bariumsulfat

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022106533A1 (de) 2022-05-27
CN116457405A (zh) 2023-07-18
US20240002658A1 (en) 2024-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2841501B1 (de) Pc/abs-zusammensetzungen mit guter thermischer und chemischer beständigkeit
EP3433319B1 (de) Polycarbonat-zusammensetzungen mit verbesserter hydrolysebeständigkeit
DE10257081A1 (de) Flammwidrige Polycarbonat-Zusammensetzungen mit Phosphor-Silizium-Verbindungen
WO2019121272A1 (de) Polycarbonat-zusammensetzung mit guter flammwidrigkeit
EP1373408B1 (de) Flammwidrige polycarbonat-zusammensetzungen mit erhöhter chemikalienbeständigkeit
EP4247887A1 (de) Flammgeschützte, titandioxid enthaltende polycarbonat-zusammensetzungen
WO2022106534A1 (de) Verbesserung der reflexion und des yellowness-index bei thermoplastischen reflective white-zusammensetzungen
EP4194479A1 (de) Gute schlagzähigkeit bei mechanisch recyceltem polycarbonat
EP3502306B1 (de) Mehrschichtkörper, umfassend eine substratschicht enthaltend polycarbonat, talk und wachs
EP3502183B1 (de) Talk-gefüllte polycarbonat-zusammensetzungen
EP3502182B1 (de) Stabilisierte, gefüllte polycarbonat-zusammensetzungen
EP4077520B1 (de) Polycarbonat-zusammensetzungen enthaltend füllstoffe und epoxy-gruppen enthaltendes triacylglycerol
EP4247885A1 (de) Polycarbonat-zusammensetzungen enthaltend titandioxid und metalloxid-beschichtete glimmerteilchen
EP4251688B1 (de) Polycarbonat-zusammensetzungen enthaltend titandioxid und eine titandioxid-beschichtung umfassende glas-plättchen
EP4247886A1 (de) Polycarbonat-zusammensetzungen enthaltend titandioxid und epoxy-gruppen enthaltendes triacylglycerol
EP4083136A1 (de) Polycarbonat-zusammensetzungen mit zinksulfid als weisspigment
EP4508141B1 (de) Flammgeschützte, thermisch leitfähige polycarbonat-zusammensetzungen mit hoher kriechstromfestigkeit
DE102023000052A1 (de) Herstellung eines zumindest teilweise beschichteten Formkörpers ohne Reinraum unter Verwendung einer PC-Zusammensetzung mit verbesserten Antistatikeigenschaften
EP4524200A1 (de) Transparente polycarbonat/polyacrylat-blends
DE10360367A1 (de) Stabilisierte thermoplastische Zusammensetzungen
EP4341340A1 (de) Flammwidrige zusammensetzung umfassend 0,040 bis 0,095 gew.-% eines flammschutzmittels
EP4194478A1 (de) Verbesserte hydrolysestabilität bei polycarbonat-zusammensetzungen
WO2022263335A1 (de) Flammgeschützte polycarbonat-zusammensetzungen mit hohem cti

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20230623

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20250731